1.選用公差和諧振阻抗較小的晶體
在采購不同批次晶體時,要保證頻率公差和諧振阻抗的一致性。當晶體放入振蕩電路中,電路的損耗會降低Q值。在線Q值高,可以改善振蕩電路的近端相位噪聲和抖動。往期文章:[《石英晶體的品質(zhì)因數(shù)Q值]
2.選擇合適的激勵功率
隨著晶體的小型化發(fā)展趨勢,振蕩的能量需求變小。如果激勵功率過大可能破壞晶體的內(nèi)部機理,引起振蕩頻率異常、穩(wěn)定度下降、頻率失真等現(xiàn)象,更為嚴重的導致電極受損。
在電路設計時,KOAN小妹建議您確認所使用的激勵等級絕對不超過最大激勵等級。
不同封裝晶體的激勵等級參考值:
- 49U/49S/SMD: 100uW (500Max)
- SMD貼片MHz: 10uW(100Max)
- 32.768kHz: 0.1uW(0.5Max)
如果產(chǎn)品設計有缺陷,造成激勵功率不匹配,容易導致振蕩頻率可變范圍變窄,電流異常增大,最后穩(wěn)定性變差。
如果需要減小驅(qū)動功率,可采取以下措施:
- 增大限流電阻→反相放大器的輸出幅度將會減小→減弱驅(qū)動功率
- 減小外部負載電容→振蕩電路阻抗將會增加→實際驅(qū)動功率隨之減小
- 負載電容減小,導致振蕩頻率增加。如果超出使用范圍,可采購低負載晶體配合調(diào)整。
3.合適的匹配電容(滿足相位條件)
晶體兩端匹配電容愈接近晶體負載容量CL,目標頻率愈精準。增加匹配電容,負載增大,頻率下降,振蕩寬度和振蕩幅度會減小,
4.振蕩寬限(滿足振幅條件)
石英晶體振蕩器的振幅條件是振蕩起動及能正常持續(xù)振蕩的條件,回路上的負性電阻絕對值│-R│。
負性電阻 |- R| = Rtest + Re
Rtest=與晶振串聯(lián)連接純電阻
Re=振蕩時的有效電阻=R1(1+C0/CL)^2
建議振蕩寬限為晶振等效串聯(lián)電阻RR的5倍之上:│-R│≥ 5RR;電路進入正常振蕩狀態(tài)時│-R│變小:達到RR=│-R│。
5.選用合適的振蕩IC
振蕩IC制造商的不同,導致帶來電路常數(shù)和電路配置的不同,從而對晶體的振蕩產(chǎn)生影響。
振蕩電路的工作頻率如果不在晶體諧振器標稱頻率范圍內(nèi),稱為“不規(guī)則振蕩”,我們可以調(diào)整阻尼電阻和外部電容來避免不規(guī)則振蕩。
6.其它因素:電路,環(huán)境
KOAN晶振會根據(jù)客戶端電子產(chǎn)品的特殊電路基礎(chǔ)和環(huán)境需求,為您精選晶體,提高振蕩電路的穩(wěn)定性。
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