加入星計劃,您可以享受以下權益:

  • 創(chuàng)作內容快速變現
  • 行業(yè)影響力擴散
  • 作品版權保護
  • 300W+ 專業(yè)用戶
  • 1.5W+ 優(yōu)質創(chuàng)作者
  • 5000+ 長期合作伙伴
立即加入
  • 正文
  • 推薦器件
  • 相關推薦
  • 電子產業(yè)圖譜
申請入駐 產業(yè)圖譜

晶體諧振器專業(yè)術語的基礎知識

01/05 08:21
2806
閱讀需 6 分鐘
加入交流群
掃碼加入
獲取工程師必備禮包
參與熱點資訊討論

共振頻率

在晶體諧振器的共振特性中,共振頻率是兩點阻抗變?yōu)?a class="article-link" target="_blank" href="/e/1682917.html">電阻時的較低頻率點。

圖.晶體諧振器共振特性

公式計算

阻抗Z變?yōu)殡娮柙r,兩點之間的頻率。在這兩點上,相為0。其中頻率較低的點稱為共振頻率。另外一個點稱為反共振頻率。

等效電路

下圖所示的是由電阻、電感電容組成的晶體諧振器的共振特性。

R1在等效電路中稱為等效串聯電阻,是晶體諧振器的重要特性。

等效電路圖片

等效串聯電阻(R1)

晶體諧振器等效電路串聯支路中的電阻。

負載電容(Cs)

讓晶體諧振器具有負載共振頻率的電容。在實際振蕩電路中,連接晶體諧振器的實際電容是由外部負載電容、IC雜散和PCB等產生的。也可用下述公式進行計算 :

公式計算

負載共振頻率(fL)

負載共振頻率是晶體諧振器中負載電容串聯的共振頻率,這一頻率比共振頻率高。由于實際值與晶體諧振器規(guī)范中額定值之間的電容差,所以實際和額定振蕩頻率間存在頻差。也可用下述公式進行計算 :

公式計算

拉敏性

上面的圖顯示了負載電容變化產生的負載共振頻率(fL)偏移。此圖中每個點的斜率就是拉敏性。參見下面的圖。在負載電容為6pF時,拉敏性是?17ppm/pF。(負載電容變化1pF時,頻移為17ppm)

也可用下述公式進行計算 :

公式計算

導納

下圖是在導納平面坐標(電導—電納)上繪制的晶體諧振器共振特征。由于畫成了圓形,因此稱為導納圓。在頻率低于共振頻率時,導納靠近原點。在頻率增加時,導納按順時針方向畫圓。

導納圓圖片

振蕩裕量 / 負阻分析

即振蕩停止的裕量,這也是振蕩電路中最重要的術語。振蕩裕量取決于組成振蕩電路的元件(晶體諧振器、MCU電容器以及電阻器)。

推薦維持5倍或更大的振蕩裕量。

負阻(?R)

負阻是用阻抗表示的振蕩電路信號放大能力。由于其作用與電阻相反,所以是負值。

負阻較高值小說明振蕩電路的放大能力低。振蕩電路中的負阻取決于CMOS逆變器的特性、反饋電阻、阻尼電阻和外部負載電容。

等效振蕩電路圖片

驅動功率

驅動功率是指振蕩電路中晶體諧振器的功耗。它不僅取決于晶體諧振器的等效串聯電阻,還取決于組成振蕩電路的元件(MCU、電容和電阻)。在驅動功率超額時,頻率—時間性能會出現不正常特性。在設計振蕩電路時,最好檢查一下驅動功率。

C-MOS逆變器

C-MOS是互補MOS,組成了相互連接的p和n型MOSFET。在下圖中起到逆變器(邏輯逆變電路NOT)的作用。

C-MOS逆變器圖片

振蕩電路

在裝有C-MOS逆變器或晶體管放大電路中,所謂的“振蕩電路”就是將輸出連接到輸入,以便持續(xù)放大反饋。只有通過晶體諧振器反饋才能選擇并放大共振頻率的信號。

振蕩電路圖片

電路匹配

構成電路的元件(C-MOS逆變器、晶體諧振器、電阻和外部負載電容)組合,會改變振蕩特性。因此,必須組成適當的電容組合,以獲得強大的振蕩電路。這種檢查和調整也稱為電路匹配。

標稱頻率

標稱頻率是指晶體諧振器生產商指定的晶體諧振器頻率。必須要知道的是,由于MCU、PCB和外部負載電容的不同,實際振蕩頻率會偏離標稱頻率。

頻率容限

是指操作環(huán)境中振蕩頻率超大允許偏差的頻率范圍。通常根據標稱頻率用ppm表示。

振動頻率

振動頻率是指與晶體諧振器一起工作的振蕩電路的實際頻率。振動頻率由晶體諧振器決定,并受MCU、外部負載電容、PCB雜散電容等的影響。

振蕩幅度

振蕩幅度指在振蕩電路的輸入和輸出端的電壓幅度。

振蕩電路元件的術語說明

反饋電阻

在振蕩電路中,反饋電阻與C-MOS逆變器并聯連接。它可能集成在MCU上。它的作用是平衡逆變器I/O間的DC電壓,而逆變器將起到放大器的作用。

在反饋電阻沒有集成在MCU上時,非常好使用1Mohm作為外部反饋電阻。

阻尼電阻

阻尼電阻用于振蕩電路中C-MOS逆變器的輸出端。其作用是減小振蕩幅度,以降低降低功率。另一方面,必須注意振蕩裕量,因為超額的阻尼電阻會引起振蕩停止。通常阻尼電阻的使用范圍是從0到2kΩ,它取決于MCU的特性。

外部負載電容

外部負載電容用于振蕩電路接地逆變器的輸入端和輸出端。它是直接影響負阻和振蕩頻率的重要元件。這些電容在CERALOCK中稱為“負載電容器”。另一方面,在晶體諧振器中,將其稱為“外部負載電容”,以區(qū)別于負載電容“Cs”。通常將兩個相同的電容用作外部負載電容。5到10pF作為外部負載電容是很適合的,這將取決于MCU的特性和安裝基板寄生電容。

推薦器件

更多器件
器件型號 數量 器件廠商 器件描述 數據手冊 ECAD模型 風險等級 參考價格 更多信息
PL082X-301-10M8 1 Amphenol Communications Solutions Combination Line Connector,
$48.22 查看
MLZ1608N100LT000 1 TDK Corporation General Purpose Inductor, 10uH, 20%, 1 Element, Ferrite-Core, SMD, 0603, CHIP, 0603, HALOGEN FREE AND ROHS COMPLIANT

ECAD模型

下載ECAD模型
$0.06 查看
15317363 1 Delphi Automotive LLP Automotive Connectors SECONDARY LOCK MEDIUM GRAY
暫無數據 查看

相關推薦

電子產業(yè)圖譜

JF晶振是由深圳市晶發(fā)電子有限公司是生產的自主品牌、公司2006年成立,是一家從事銷售石英晶體諧振器、晶體振蕩器以及從事晶體配套設備生產的高新技術企業(yè)。