村田無源晶振使用指南及注意事項
村田無源晶振使用的場合特別多，大部分電路中都會使用到，這也是工程師在做電路設計中，需要了解了注意的一些問題。首先我們需要了解村田無源晶振有哪些基本特性，其次，我們需要知道村田無源晶振在使用中的基本公式等。
影響無源晶振穩(wěn)定性的主要有以下幾個參數(shù)：驅(qū)動功率、負載電容和負性阻抗。圖一為無源晶振的基本電路。外部的無源晶振、匹配電容和IC內(nèi)部的驅(qū)動部分一起組成整個的振蕩電路。
1）驅(qū)動功率
驅(qū)動功率表示振蕩晶體單元所需的電功率。如果驅(qū)動功率太小不足以驅(qū)動無源晶振，則會導致晶振不起振；如果驅(qū)動功率過大，則會導致輸出頻率偏移。這是因為功率過大會造成晶體的應力，從而導致溫度升高。如果在晶體單元上施加過多的驅(qū)動功率，可能會使晶體惡化甚至損壞其特性。驅(qū)動功率可以通過下面的公式計算：
DriveLevel＝I2•Re（W）
其中，I表示通過晶體單元的電流，Re表示晶體單元的等效電阻。
那么如何避免這種問題呢？電阻RD常用來防止晶振被過分驅(qū)動，可用一臺示波器檢測OSC輸出腳，如果檢測到非常清晰的正弦波，且正弦波的上限值和下限值都符合時鐘輸入需要，則晶振未被過分驅(qū)動；相反，如果正弦波形的波峰，波谷兩端被削平，而使波形成為方形，則晶振被過分驅(qū)動。這時就需要用電阻RD來防止晶振被過分驅(qū)動。判斷電阻RD大小的最簡單的方法就是串聯(lián)一個微調(diào)電阻，從0開始慢慢調(diào)高，一直到正弦波不在被削平為止，通過此辦法就可以找到最接近的電阻RD值。
2）負載電容
理論上，當無源晶振電路的等效電容等于負載電容時，無源晶振輸出的頻率最準確。而電容具有充放電的功能，電容容值越大，放電越慢，電容容值越小，放電越快。如果測得的實際頻率比理論值偏小，說明振蕩器振蕩頻率偏慢，電容的放電太慢，等效電容大于負載電容，需要降低外部的匹配電容。負載電容公式如下：
CL=（CG//CD）+CS
即：CL=[（CGxCD）/（CG+CD）]+CS
其中，CG、CD表示匹配電容，CS表示雜散電容。
頻率容限和負載電容的特性關系，負載電容越大，頻率容限越小，輸出的頻率越容易調(diào)準。
3）負性阻抗
負性阻抗是用來評價振蕩回路品質(zhì)（Q）的指標。在某些情況下（老化，溫度變化，電壓變化…等），振蕩回路會失效，回路可能不起振，因此負性阻抗（Negativeresistance，-R）的確認就變得相對重要。穩(wěn)定的振蕩回路，負性阻抗（-R）至少為Crystal阻抗的5倍以上。
1>串聯(lián)電阻R到Crystal的輸出端（Xout）；
2>調(diào)整R值，使Crystal由起振至停止振蕩；
3>當電路由起振至停止振蕩時，測量R值；
4>得到負性阻抗|-R|=R+Re，Re=R1（1+C0/CL）^2，R1就是ESR的值。
通過上面的分析，負載電容CL是非常重要的因素。例如，負載電容小的晶體，驅(qū)動功率小，消耗電流小，啟動時間短，容易起振，同時也使頻率容限大和更壞的頻率穩(wěn)定度。因此在無源晶振選型時，需要充分考慮到這些特性，這樣才能設計出可靠的產(chǎn)品。
編輯：admin 最后修改時間：2017-07-07
