晶振选型与用法

作者:AirCity 2019.11.2
[email protected]

晶振分类

晶振,即晶体振荡器。按照工作原理,可将其分为晶体(Crystal)和振荡器(Oscillator)。两者的却别很简单,Oscillator=Crystal+信号调理单路,振荡器只要供电就可以直接输出方波信号,下图是两种晶振的原理图符号。
在这里插入图片描述在这里插入图片描述
Crystal就是我们平常说所的无源晶振,Oscillator是我们平常说所的有源晶振。

工作原理

参见我的另一篇文章《无源晶振晶振(Crystal)的工作原理》
常见品牌
NKD,Epson,京瓷,台湾鸿星,台湾TXC,微晶,KDS,杭州鸿星等。京瓷是晶振界的老大,其掌握着晶振陶瓷底座的生产技术,日系、台系大部分品牌都需要找京瓷拿货做晶振。
Crystal晶体的使用方法
下图是一个典型的原理图应用,我们该如何选择两个电容的值呢?
在这里插入图片描述
通常晶振会给出负载电容CL的大小,例如12pF,那么在选取外部C2582和C2523时,需要满足如下公式:
在这里插入图片描述
Cr表示PCB走线寄生电容和IC管脚计生电容,通常3~5pF。
也就是说,C1和C2串联后的容值再加上寄生电容值,要与规格书标称的容值相等。要理解C1和C2为什么是串联,需要理解电容三点式震荡电路,参考《无源晶振晶振(Crystal)的工作原理》
还有一个使用技巧:对于IC内部,XI和XO之间通常是一个反相器,在这两个管脚之间接一个几M欧姆的电阻,能够使反相器在震荡初始时处于线性状态。Iphone的这个电阻是511K,除此之外,在XO输出的地方还预留了0ohm位置,防止晶振过分驱动,损坏晶振。
如何判断晶振工作在最佳状态(晶振的测量方法):

  • 选用负载电容小的探头,最好的是有缘探头,因为无缘探头通常就已经10pF了。
  • 工作良好的晶振,输出波形是漂亮的正弦波,峰峰值大于电源的70%。如果输出幅度偏小,要适当减小两个负载电容C1和C2. 反之,如果波形峰峰值偏大或者出现畸形,要增大C1和C2.
  • 测量时,如果晶振停震动,说明探头阻抗太小,要更换一个阻抗大的探头,或者串一个电容测试。
发布了46 篇原创文章 · 获赞 4 · 访问量 2955

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/AirCity123/article/details/102989339