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更多>>石英晶振振蕩電路回來(lái)分析
來(lái)源：http://m.sedorisc.com 作者：konuaer 2012年06月19
每個(gè)石英晶振的振蕩電路都會(huì)存在一定的頻率誤差，首先要先了解晶體的頻率誤差范圍， 并且盡可能的減少和控制在最小的誤差范圍。不管是石英晶體諧振器還是石英晶體振蕩器，或者是陶瓷晶振，在使用的過(guò)程中都會(huì)存在頻率的誤差范圍。
晶振振蕩電路主要有三種誤差來(lái)源：
第一種：石英晶體頻率本身就存在著一定的的精度（也就是允許誤差）。那么什么叫做允許誤差呢？
第二種：頻率誤差有來(lái)源是石英晶體的溫度特性，也就是頻率隨溫度的高低溫變化會(huì)出現(xiàn)頻率偏差的現(xiàn)象。就好比時(shí)鐘晶體32.768KHZ為列。
圖1 表晶頻率—溫度特性曲線。
第三種：頻率誤差有來(lái)源來(lái)自振蕩電路上的外圍元器件配置，這些組件包括石英晶振、半導(dǎo)體IC、外圍電阻/電容，以及PCB線路。
在進(jìn)行振蕩電路回路分析的目的，就是為了檢視有源晶振在整個(gè)振蕩電路中是否得到理想的匹配。透過(guò)回路分析，研發(fā)人員可以在電路設(shè)計(jì)階段就了解石英晶體振蕩器的電路的匹配狀況，這樣可以避免在大批量生產(chǎn)后發(fā)生問(wèn)題，因?yàn)镻CB線路一但設(shè)計(jì)出板在更改就很難了。
振蕩回路重要分析
晶體的振蕩電路回路分析包含三個(gè)基本方面。：
1. 頻率容許誤差（Frequency Tolerance）的量測(cè)：
有源晶振和石英晶體諧振器頻偏誤差的計(jì)算公式如下：
頻偏誤差=（量測(cè)頻率值–中心頻率值）/中心頻率值x 1,000,000（得出的單位為ppm）。
2. 驅(qū)動(dòng)功率（D.L.，Driver Level）：
計(jì)算公式為：P (uW)= I^2 x Re
3. 負(fù)性阻抗（也稱為起振余量）：-R
負(fù)性阻抗代表振蕩線路的起振余量狀況，也就是這個(gè)電路的健康度，即石英晶體在驅(qū)動(dòng)下容不容易被起振。負(fù)性阻抗的判斷基本值是石英晶體最大ESR 值的3~5 倍。
實(shí)際操作的時(shí)候主要改變負(fù)載電容的匹配，那么我們來(lái)看一下負(fù)載電容和各項(xiàng)參數(shù)的關(guān)系：
負(fù)載電容與頻率容許誤差的關(guān)系圖：電容變大，頻率變慢；電容變小，頻率變快
負(fù)載電容與驅(qū)動(dòng)功率的關(guān)系圖：當(dāng)負(fù)載電容變小時(shí)，驅(qū)動(dòng)功率也會(huì)變小
負(fù)載電容與負(fù)性阻抗的關(guān)系圖：當(dāng)負(fù)載電容變小時(shí)，負(fù)性阻抗會(huì)變大
晶振振蕩電路主要有三種誤差來(lái)源：
第一種：石英晶體頻率本身就存在著一定的的精度（也就是允許誤差）。那么什么叫做允許誤差呢？
第二種：頻率誤差有來(lái)源是石英晶體的溫度特性，也就是頻率隨溫度的高低溫變化會(huì)出現(xiàn)頻率偏差的現(xiàn)象。就好比時(shí)鐘晶體32.768KHZ為列。
圖1 表晶頻率—溫度特性曲線。
第三種：頻率誤差有來(lái)源來(lái)自振蕩電路上的外圍元器件配置，這些組件包括石英晶振、半導(dǎo)體IC、外圍電阻/電容，以及PCB線路。
在進(jìn)行振蕩電路回路分析的目的，就是為了檢視有源晶振在整個(gè)振蕩電路中是否得到理想的匹配。透過(guò)回路分析，研發(fā)人員可以在電路設(shè)計(jì)階段就了解石英晶體振蕩器的電路的匹配狀況，這樣可以避免在大批量生產(chǎn)后發(fā)生問(wèn)題，因?yàn)镻CB線路一但設(shè)計(jì)出板在更改就很難了。
振蕩回路重要分析
晶體的振蕩電路回路分析包含三個(gè)基本方面。：
1. 頻率容許誤差（Frequency Tolerance）的量測(cè)：
有源晶振和石英晶體諧振器頻偏誤差的計(jì)算公式如下：
頻偏誤差=（量測(cè)頻率值–中心頻率值）/中心頻率值x 1,000,000（得出的單位為ppm）。
2. 驅(qū)動(dòng)功率（D.L.，Driver Level）：
計(jì)算公式為：P (uW)= I^2 x Re
3. 負(fù)性阻抗（也稱為起振余量）：-R
負(fù)性阻抗代表振蕩線路的起振余量狀況，也就是這個(gè)電路的健康度，即石英晶體在驅(qū)動(dòng)下容不容易被起振。負(fù)性阻抗的判斷基本值是石英晶體最大ESR 值的3~5 倍。
實(shí)際操作的時(shí)候主要改變負(fù)載電容的匹配，那么我們來(lái)看一下負(fù)載電容和各項(xiàng)參數(shù)的關(guān)系：
負(fù)載電容與頻率容許誤差的關(guān)系圖：電容變大，頻率變慢；電容變小，頻率變快
負(fù)載電容與驅(qū)動(dòng)功率的關(guān)系圖：當(dāng)負(fù)載電容變小時(shí)，驅(qū)動(dòng)功率也會(huì)變小
負(fù)載電容與負(fù)性阻抗的關(guān)系圖：當(dāng)負(fù)載電容變小時(shí)，負(fù)性阻抗會(huì)變大
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