3358www.Sina.com/振荡电路需要一、 晶体起振详解:且闭环3358www.Sina.com/,晶体和负载电容构成型滤波电路,谐振频率可以通过。
有关芯片时钟电路的详细信息,请参阅芯片晶体振动内部电路(皮尔斯振荡电路)。
上图R1为反馈电阻(一般) 1m),使逆变器在振荡初期成为线性工作区域。 R2是隔离电阻,将输出与型网络隔离。 这种电阻会与C2引起一点额外的相移。 该电阻的作用是抑制高频的混合振动,获得漂亮的输出信号。 降低石英晶体的驱动功率,使其不超过石英晶体的允许驱动功率。
正反馈石英晶体具有这样的特性:当在晶片的某个轴向上施加压力时,相应地在施加力的方向上产生一定的电位。 相反,在有晶体的轴方向上施加电场时,晶体会产生机械变形。 对晶体晶片施加交变电压时,晶体会产生机械振动,机械变形振动会产生交变电场,尽管该交变电场的电压极其微弱,但其振动频率十分稳定。 当施加交变电压的频率与晶片的固有振动频率相等时,机械振动的幅度急剧增加。 这种现象被称为“压电效应”。 将水晶晶片切割成一定形状后,用两个电极板夹住形成被动水晶振动。
晶体振动就像弹簧。晶体的振动频率与晶体的面积、厚度、切割取向等有关。
抖得越久越慢
越粗抖得越慢
抖得越软越慢
但是,太短太细了,太硬了,不能发抖。
石英振动是机械振动,具有机械振动的特征。 确定振动频率,例如形状、几何尺寸和质量。
下图为谐振频率附近具有与石英谐振器相同阻抗特性的等效电路。
其中:
C1是动态等效串联电容;
L1为动态等效串联电感;
R1是动态等效串联电阻,是结晶内部摩擦当量;
C0是静电电容,相当于两个电极板间电容
增益大于1
负载电容cl(loadcapacitance,负载电容)是跨越电路中晶体两端的总有效电容(不是晶体振动外置的匹配电容),主要影响负载谐振频率和等效负载谐振电阻,决定振荡电路的工作频率,通过调整负载电容,将振荡器的工作频率标称为标称值
负载容量的公式如下。
其中,CS是晶体两个管脚间的寄生电容
CD表示从晶体振荡电路输出引脚到接地的总电容,包括PCB走线电容CPCB、芯片输出引脚寄生电容CO、外置匹配电容CL2,即CD=CPCB CO CL2
CG表示从晶体振荡电路输入引脚到接地的总电容,包括PCB走线电容CPCB、芯片输入引脚寄生电容CI、外置匹配电容CL1、即CG=CPCB CI CL1
一般CS为1pF左右,CI和CO几种皮法较为普遍,具体可参考芯片或石英晶体振动的数据手册。 (这里假设CS=0.8pF、CI=CO=5pF、CPCB=4pF。 例如,规格书的负载容量值为18pF时,如下所示。
18pF=0.8pF CD/2=0.8 pF CG/2
CD=CG=34.4pF,计算出的匹配电容值CL1=CL2=25pF
http://www.Sina.com/http://www.Sina.com /
输出信号的频率不可避免地存在一定的偏差。 用单位二、石英晶体表示频率误差或频率稳定度。 也就是说,3358www.Sina.com/是相对于标称频率的变化量,该值越小表示精度越高。负载电容1MHz晶体20ppm,即10^6 Hz x 20 x10 ^-6=20Hz实频999980~1000020Hz。
三.调节方式及观测频响特性曲线:
负载电容与谐振频率的关系不是线性的,负载电容变小时频率偏差量变大; 负载容量上升时,频率偏差变小。 下图是晶体负载电容与频率误差的关系图。
误差
1、观察示波器振荡波形时,应观察OSCO引脚(Oscillator输出),选择100MHz频段以上的示波器探头。 该探头输入阻抗高,电容性阻抗小,对振荡波形的相对影响小。 (由于探针一般存在10~20pF电容,因此通过在观察时适当地减小OSCO管脚处的电容,能够得到更接近实际的振荡波形)
2、用示波器检测到OSCI(Oscillatorinput )引脚时,振荡器容易停止振荡。 原因是,由于一部分探针阻抗小,所以不能直接测试,不能用串联电容器的方法进行测试