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          無源晶振的電容匹配

          發布時間:2022-11-11 閱讀次數:327

          電路板上的芯片附近總有晶振的身影,芯片的規格書中也寫到了晶振的連接引腳圖。不同于振蕩器,諧振器需要匹配外部諧振電路才可以輸出信號,自身無法振蕩。



          0負載電容


          每個晶體都有負載電容值。32.768kHz晶體常用的負載電容有6,7,9,12.5pF。MHz晶體常見的有8,9,12,15,18,20pF。如果MCU寫明需要特定負載電容的諧振器,用戶仍需要精準匹配外部電容使其正常工作,否則可能會導致不起振。根據負載電容選擇匹配電容C1和C2:

          雜散電容Cstray的值一般為4~6pF,大小值取決于電路的走線布局,處理器的引腳電容等。通常匹配電容相等:




          02 CL大小的影響


          如果負載電容CL很大,靜態電容C0的改變對頻率變化的影響很小,頻率更加穩定。所以負載高,遠端相位噪聲好;若數過大,則很難調整到標稱頻率,晶振不容易起振。相反,如果負載電容CL很小,靜電容C0的微小變化會造成頻率的明顯變化。近端相位噪聲好,容易調整頻率,晶振容易起振。更多:《晶振參數:相位噪聲&抖動在選擇晶體的負載電容時,我們要盡量權衡能量損耗和頻率的穩定性。

           


          03 無源晶振不起振原因

          激勵功率: 如果激勵功率過大可能破壞晶體的內部機理,引起振蕩頻率異常、穩定度下降、頻率失真等現象,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。



          焊接: 如果焊接操作不當會對晶振造成損傷,嚴重時會造成停振;或造成軟傷害,即使可以正常工作,在未來的使用中也會造成停振的現象。更多:《晶振焊接:回流焊&波峰焊




          PCB布局: 如果PCB板很大需要進行切割,那么切割的邊緣會因為變形而產生機械張力,會對晶振產生影響。晶振需要遠離PCB板邊緣的地方。凱擎小妹建議應優先將晶振放在中間的地方。




          04 關于KOAN晶振

          晶振各項參數的分析應使用專業晶振測試儀器。S&A250B網絡分析儀可以測量各尺寸直插及貼片石英晶體諧振器,可以提供精確的,重復性好的晶體測量方式,測量超過40種不同的參數。S&A280B測量石英晶體振蕩器,分析輸出波形及各類電性能參數。判斷晶振性能優良還需要結合頻率誤差、溫度穩定性、起振時間、相位噪聲與抖動等參數。KOAN可以快速高水平滿足客戶的需求、精準化匹配、快速故障分析。


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