工程師電路設(shè)計還須考慮的3大晶體參數(shù)

在以往的文章中，小揚(yáng)曾給大家介紹電子產(chǎn)品的應(yīng)用中設(shè)計石英晶體時要考慮的主要參數(shù)。這一次，本文將專注于晶體其他參數(shù)，以擴(kuò)展對石英晶體的理解并支持設(shè)計電子解決方案。

ESR

等效串聯(lián)電阻(ESR)是對串聯(lián)諧振時晶體電阻的測量，以歐姆為單位。

石英晶體可以表示為由并聯(lián)電容(C0)與由運(yùn)動電容(C1)、運(yùn)動電感(L1)和運(yùn)動電阻(R1)組成的串聯(lián)臂并聯(lián)組成的等效電路。如圖1所示。R1的值代表石英晶體的內(nèi)部“損耗”。

石英晶體的等效電路圖

老化

老化是晶體頻率隨時間的變化。當(dāng)將晶體用于產(chǎn)品應(yīng)用時，需要考慮這種影響。石英晶體老化的主要原因有兩個；質(zhì)量轉(zhuǎn)移，由于用于安裝晶體和密封設(shè)備的材料釋放氣體；另一個是由于制造過程中的應(yīng)力。

電子產(chǎn)品使用時間一故障率曲線

在為產(chǎn)品選擇晶體時，老化是需要考慮的一個重要方面。工程師需要注意所選晶體的老化特性，并確保整體頻率在其運(yùn)行期間不會偏離所需的運(yùn)行參數(shù)。

不考慮老化可能會導(dǎo)致比預(yù)期更短的生命周期，并可能導(dǎo)致產(chǎn)品在現(xiàn)場出現(xiàn)故障。

驅(qū)動水平

晶體驅(qū)動電平是指晶體消耗的功率，通常以微瓦或毫瓦為單位。當(dāng)超過推薦的最大驅(qū)動電平會導(dǎo)致性能下降并縮短晶體的使用壽命。最大驅(qū)動電平會在晶體數(shù)據(jù)表中說明。

振蕩電路: 正常條件

石英晶體的大小也決定了可以消耗多少功率，一般規(guī)則是較小的石英器件具有較低的最大驅(qū)動電平。重要的是要記住，如果需要重新設(shè)計振蕩器電路并且選擇的新晶體小于原始設(shè)備，則可能需要調(diào)整應(yīng)用于晶體的驅(qū)動電平。