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更多>>設(shè)計(jì)晶振時(shí)需注意的事項(xiàng)
來(lái)源：http://www.web3dchina.com 作者：kangbidz 2012年11月22
1.使晶振、外部電容器（如果有）與IC之間的信號(hào)線盡可能保持最短。當(dāng)非常低的電流通過IC晶振振蕩器時(shí)，如果線路太長(zhǎng)，會(huì)使它對(duì)EMC 、ESD與串?dāng)_產(chǎn)生非常敏感的影響。而且長(zhǎng)線路還會(huì)給振蕩器增加寄生電容。
2. 盡可能將其它時(shí)鐘線路與頻繁切換的信號(hào)線路布置在遠(yuǎn)離晶振連接的位置。
3.當(dāng)心晶振和地的走線
4.將晶振外殼接地
如果實(shí)際的負(fù)載電容配置不當(dāng),第一會(huì)引起線路參考頻率的誤差.另外如在發(fā)射接收路上會(huì)使晶振的振蕩幅度下降(不在峰點(diǎn)),影響混頻信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度與信噪.
當(dāng)波形出現(xiàn)削峰,畸變時(shí),可增加負(fù)載電阻調(diào)整(幾十K到幾百K).要穩(wěn)定波形是并聯(lián)一個(gè)1M左右的反饋電阻.
“晶振的這兩個(gè)匹配電容的主要作用是對(duì)晶體和振蕩電路的補(bǔ)償和匹配，使電路易于啟振并處于合理的激勵(lì)態(tài)下，同時(shí)對(duì)振蕩頻率也有一定的“微調(diào)”作用。貼片晶振的過激勵(lì)或欠激勵(lì)雖可工作，但前者使晶振容易老化，影響使用壽命，并導(dǎo)致振蕩電路的EMC特性變劣；而后者則導(dǎo)致晶振不易啟振，工作較難穩(wěn)定。所以電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程度及溫度穩(wěn)定性等。供參考。” “如果你說的晶振是芯片兩個(gè)引腳上跨接一個(gè)石英晶體的那種電路,在芯片內(nèi)部那兩個(gè)引腳之間,實(shí)際上是一個(gè)反相器.這種電路是一個(gè)電容三點(diǎn)式振蕩器,石英晶體等效于并聯(lián)LC諧振器.兩個(gè)引腳到地的兩個(gè)電容就是電容三點(diǎn)電路的分壓電容,地線就是分壓點(diǎn).所以這兩個(gè)電容的比例形成電容三點(diǎn)式振蕩器的正反饋系數(shù),即振蕩條件.因?yàn)樾酒_本身到地有一個(gè)10到幾十PF的分布電容,外接的電容是并聯(lián)相加在這個(gè)分布電容上的, 所以你少接一個(gè)或兩個(gè)電容都不接并不等于沒有電容分壓,尤其在振蕩頻率較高時(shí),10 PF的分布電容可能已經(jīng)是或接近夠用的了.芯片廠家并不知道你用的頻率,所以一般都說明要接兩個(gè)電容到地,但有時(shí)也專門設(shè)計(jì)內(nèi)部對(duì)地電容,減小外接電容的值以至可以不接.同時(shí)正如一些網(wǎng)友指出這些電容是并聯(lián)在石英晶體上的,可以微調(diào)和影響振蕩的頻率。”
晶體具有兩種諧振模式：串聯(lián)(兩個(gè)頻率中的低頻率)和并聯(lián)(反諧振，兩個(gè)頻率中的高頻率)。所有在振蕩電路中呈現(xiàn)純阻性時(shí)的晶體都表現(xiàn)出兩種諧振模式。在串聯(lián)諧振模式中，動(dòng)態(tài)電容的容抗Cm、感抗Lm相等且極性相反，阻抗最小。在反諧振點(diǎn)。阻抗卻是最大的，電流是最小的。在振蕩器應(yīng)用中不使用反諧振點(diǎn)。
通過添加外部元件(通常是電容)，石英晶體可振蕩在串聯(lián)與反諧振頻率之間的任何頻率上。在晶體工業(yè)中，這就是并聯(lián)頻率或者并聯(lián)模式。這個(gè)頻率高于串聯(lián)諧振頻率低于晶體真正的并聯(lián)諧振頻率(反諧振點(diǎn))。圖2給出了典型的晶體阻抗與頻率關(guān)系的特性圖。
作者—康比電子
2. 盡可能將其它時(shí)鐘線路與頻繁切換的信號(hào)線路布置在遠(yuǎn)離晶振連接的位置。
3.當(dāng)心晶振和地的走線
4.將晶振外殼接地
如果實(shí)際的負(fù)載電容配置不當(dāng),第一會(huì)引起線路參考頻率的誤差.另外如在發(fā)射接收路上會(huì)使晶振的振蕩幅度下降(不在峰點(diǎn)),影響混頻信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度與信噪.
當(dāng)波形出現(xiàn)削峰,畸變時(shí),可增加負(fù)載電阻調(diào)整(幾十K到幾百K).要穩(wěn)定波形是并聯(lián)一個(gè)1M左右的反饋電阻.
“晶振的這兩個(gè)匹配電容的主要作用是對(duì)晶體和振蕩電路的補(bǔ)償和匹配，使電路易于啟振并處于合理的激勵(lì)態(tài)下，同時(shí)對(duì)振蕩頻率也有一定的“微調(diào)”作用。貼片晶振的過激勵(lì)或欠激勵(lì)雖可工作，但前者使晶振容易老化，影響使用壽命，并導(dǎo)致振蕩電路的EMC特性變劣；而后者則導(dǎo)致晶振不易啟振，工作較難穩(wěn)定。所以電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程度及溫度穩(wěn)定性等。供參考。” “如果你說的晶振是芯片兩個(gè)引腳上跨接一個(gè)石英晶體的那種電路,在芯片內(nèi)部那兩個(gè)引腳之間,實(shí)際上是一個(gè)反相器.這種電路是一個(gè)電容三點(diǎn)式振蕩器,石英晶體等效于并聯(lián)LC諧振器.兩個(gè)引腳到地的兩個(gè)電容就是電容三點(diǎn)電路的分壓電容,地線就是分壓點(diǎn).所以這兩個(gè)電容的比例形成電容三點(diǎn)式振蕩器的正反饋系數(shù),即振蕩條件.因?yàn)樾酒_本身到地有一個(gè)10到幾十PF的分布電容,外接的電容是并聯(lián)相加在這個(gè)分布電容上的, 所以你少接一個(gè)或兩個(gè)電容都不接并不等于沒有電容分壓,尤其在振蕩頻率較高時(shí),10 PF的分布電容可能已經(jīng)是或接近夠用的了.芯片廠家并不知道你用的頻率,所以一般都說明要接兩個(gè)電容到地,但有時(shí)也專門設(shè)計(jì)內(nèi)部對(duì)地電容,減小外接電容的值以至可以不接.同時(shí)正如一些網(wǎng)友指出這些電容是并聯(lián)在石英晶體上的,可以微調(diào)和影響振蕩的頻率。”
晶體具有兩種諧振模式：串聯(lián)(兩個(gè)頻率中的低頻率)和并聯(lián)(反諧振，兩個(gè)頻率中的高頻率)。所有在振蕩電路中呈現(xiàn)純阻性時(shí)的晶體都表現(xiàn)出兩種諧振模式。在串聯(lián)諧振模式中，動(dòng)態(tài)電容的容抗Cm、感抗Lm相等且極性相反，阻抗最小。在反諧振點(diǎn)。阻抗卻是最大的，電流是最小的。在振蕩器應(yīng)用中不使用反諧振點(diǎn)。
通過添加外部元件(通常是電容)，石英晶體可振蕩在串聯(lián)與反諧振頻率之間的任何頻率上。在晶體工業(yè)中，這就是并聯(lián)頻率或者并聯(lián)模式。這個(gè)頻率高于串聯(lián)諧振頻率低于晶體真正的并聯(lián)諧振頻率(反諧振點(diǎn))。圖2給出了典型的晶體阻抗與頻率關(guān)系的特性圖。
作者—康比電子
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