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晶振选型主要参数和步骤

作者:bob下载官网

发布时间:2024-02-14 19:56:56

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  有时不晶振不起振的情况,小批100个,就发现有一两个产品上电不工作,要再次上电才正常,为解决这一个问题,拿这100个多次测试,发现是随机的,有点摸不着头脑,客户订单已下,催着交货,搞得彻夜未眠!最后费了九牛二虎之力才最终解决,得以产品的量产。这里总结一条铁律:只要发现过的问题抱有侥幸心态而没解决,量产时一定会找上门来,上帝似乎很公平,从来不会放过粗心的人!并且会善待仔细认真的人!

  下面从,晶振参数书与晶振下关的内容,逐步说明晶振如何选型,原厂如何测试哪些参数,特殊情况怎么样处理,大家一起共同进步!

  负载电容是指与晶体振荡器相连的电路中的所有电容。它的值取决于外接电容CL1、CL2,以及PCB和连接点上的杂散电容(Cs)。负载电容CL由晶体制造商指定。有必要注意一下的是,若要得到精确的频率,振荡器电路的负载电容必须与所需要的值相等;若要频率保持稳定,则负载电容必须稳定。外接电容CL1和CL2就为了把负载电容调校为制造商所指定的CL值。

  gm 是反向器的跨导(在高频模块中的单位是mA/V,在32KHz低频模块中的单位是μA/V)

  gmcrit(gm 的临界值),取决于晶体的参数。假设CL1 = CL2,并且晶体上的负载电容与制造商的给定值完全一样。

  gmcrit,这是振荡器能够正常运行的必要条件。通常认为,增益裕量值为5是保证振荡器有效起振的最小值。

  驱动功率是指石英晶体单元的消耗功率,其单位是微瓦(μW),可透过量测流经石英晶体的电流,再换算求出它所消耗的功率。功率量测值应该要小于个别晶体组件在规格上所定义的最大值。

  一个振荡线路在设计上必须要提供适当的功率,以让石英晶体单元开始起振并维持振荡。

  此功率应该越小越好,除了能更为省电外,也和线路的安定性及石英晶体的寿命有关。振荡线路若提供过高的驱动功率,也会使石英晶体的非线性特性发生明显的变化,以及造成石英/电极/接着材料的接口恶化,进而造成振荡频率和等效阻抗的过度变化。当石英晶体长时间在过高的驱动功率下工作,会出现不稳定的现象。以32kHz

  的石英晶体单元來說,当驱动功率过大时,有可能导致内部音叉型晶体的断裂;对于MHz 等级的AT

  负性阻抗代表振荡线路的起振余裕狀况,也就是这一个线路的健康度,即石英晶体在驱动下容不容易被起振。负性阻抗并非真实发生的阻抗值,而是在石英晶体旁边外加一个电阻(RS),去仿真石英晶体内部的ESR

  被加大时,整个振荡线路是否仍能被正常起振。负性阻抗的量测值越大越好,这表示此一振荡线路越容易被起振;负性阻抗值不足时,则表示此一振荡线路会有起振过慢的现象,甚至有可能导致不起振的狀况发生。负性阻抗的判断基本值是石英晶体最大ESR

  选择一个晶体,然后找到控制器的参考手册(选择晶体+微控制器数据手册,)计算微控制器中振荡器的增益裕量,查看它是否比5大:

  例:,为某微控制器中gm值为25 mA/V的振荡器做设计时,我们最终选择了具有以下特性的石英晶体:frequency = 8 MHz,C0 = 7

  pF,CL = 10 pF,ESR = 80,问此晶体是不是能够用于此微控制器?(以上参数从晶振规格书取得)

  可见,gainmargin值远大于5,满足起振条件,能够起动振荡器。晶体能战场振荡。

  如果计算后发现gainmargin值不合适(增益裕量gainmargin值小于5),则达不到振荡条件,晶体将不能振荡。这时你只能再选择一个有更低ESR和/或有更低CL值的晶体了。

  如果你能买到与你的计算值完全一样的电容,振荡器就会工作在预期的频率上,你能进入步骤三了。

  DLcrystal。然后你还需要把RExt代到增益裕量的计算公式中重新计算增益裕量。

  如果增益裕量太小,这个晶体将异常工作,你只能再重新选择一个晶体了。回到步骤一,选择一个新的晶体吧!

  1)当测得的频偏是-ppm时(负偏),减小电容容量,一般同时减小Cg,Cd

  2)当测得的频偏是+ppm时(正偏),增大电容容量, 一般同时增大Cg,Cd

  Irms可以用电流夹来测试,RL为整个回路的等效电抗,C0,CL可以从晶振的规格书算得,算得的实际值小于晶振规格书的电大驱动功率!

  说明:Rf是晶振电路的反馈电容,让反馈电路处于放大电路的线性区,Rd为限流电阻 ,此电阻可以有效的预防晶振过驱。

  以面几节内容分别来自于ST的官方指导文件,以及Epson原厂的指导文件,实际选取晶振时,我们因为不可能先来测试晶振的参数,因为我没法测驱动功率和负性阻抗,因此只能按ST提供的选取晶振的方法。那么当按照他们给定的方法选取时,并不能够确保100%就可以。

  但在晶的振两端并上16-20M的电阻,能解决上面的问题,原理分析如下:

  有的MCU的gm有几个档位,增大gm,也能够尽可能的防止晶振不起振的问题。但像STM32F103RCT6这颗MCU,gm只有一档。

  的朋友,相信都知道它是表贴式的石英晶体,它是一种无突出引脚的的晶体振荡器,能提供高精度振荡,因其形状似贴片于是被称作贴片晶

  是石英晶体谐振器和石英晶体振荡器的结合体,也被称为石英晶体谐振器,无源晶体也有自己的缺点,就是信号质量比较差,需要匹配一些精确的外围电路,这样才能够发挥出自己的作用,无缘

  过程为:Δf = +1.2/100万*32772.2Δt/秒 = Δf/32772.2 = 1.2/100万一年的误差 = Δt*24*3600*365 = 37.8秒

  有:工作电压、击穿电压、钳位电压、最大瞬态峰值电流、最大瞬态峰值功率、结电容、极性等。下面浪拓电子一一介绍

  :①阻抗:磁珠阻抗是在100MHz时测得的阻抗所确定的。常表示为,即为磁珠在100MHz下,其阻抗为22Ω。阻抗越大,抑制噪声的效果越好,我理解为阻抗越大,消耗

  内部的电路,产生单片机所必须的时钟频率,单片机的一切指令的执行都是建立在这个基础上的。可以看到,

  有温度系数、灵敏度系数、灵敏度温度系数和温度零漂。 ①温度系数:力敏电阻

  磁珠是目前大范围的应用于生物分子分离和纯化的一种高效分离材料。它的工作原理是基于磁珠本身含有磁性材料,能够最终靠外加磁场来实现快速分离。本文将详细的介绍磁珠的工作原理、

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