希华企业为你解答石英振荡器常见问题的答案

半导体元器件是电子产品部署的一部分,由于具有优异的稳定性,石英晶体振荡器广泛应用于需要高精度频率输出的通信,测量,时钟,控制设备等领域,随着对晶振频率稳定性要求越来越严格,在很多情况下选择振荡器的选择比晶体单元更好,因为只有振荡器提供的电源电压才能很容易地获得高稳定性的频率输出.希华晶振电子企业历经多年的产品经营总结出一些客户对振荡器元件的疑问并且给予满意的答复.

一、振荡电路上的晶振没有信号输出?

如果使用示波器或频率计数器没有通过晶体的两个端子测量信号输出,请按照说明确定因素和可能的解决方案.①请检查晶体的内部端子(Xin)和外部端子(Xout)的电压,并根据IC规格检查电压是否满足.②请卸下石英晶体并测试其频率和负载电容,以确定它们是否会使用专业测试机器振动并符合您的规格,您也可以将其发送给供应商,让他们为您进行测试.③如果晶体没有振动,其负载电容与您的规格不符,或者当前频率与您的目标频率之间存在巨大差距,请将晶体发送给您的供应商进行质量分析.④如果频率和负载电容符合您的规格,但问题也存在,需要执行振荡电路评估,您也可以将其发送给供应商,让他们为您进行测试.⑤下图显示为一般振荡电路,其中Cd和Cg是外部负载电容,Rf是反馈电阻,Rd是限制电阻.

二、由于频率输出偏差超出限制,系统无法正常工作?

①果频率计测量的频率超过极限,我们应该增加外部电容CL(或Cd和Cg的值),将频率降低到我们的目标频率,反之亦然.②如果频率远高于目标频率,我们可以采用具有较低电容的晶体,反之亦然.

三、晶体参数的测试方法是什么?

将"pi电路"连接到网络分析仪,其功能是测量等效常数并进行测量,JIS和IEC规定了"pi电路"的形状和内部电阻,如下所示.

四、如何描述振荡电路的工作原理?

晶体控制振荡器可以被认为是由放大器和反馈网络组成,其选择放大器输出的一部分并将其返回到放大器输入,下面示出了这种电路的概括描述,为了使振荡器电路工作,必须满足两个条件:(A)环路功率增益必须等于1,(B)的回路相移必须等于0,2蟺,4蟺等弧度.

五、什么是串联或并联谐振频率？

从下图可以看出,石英晶体单元具有两个零相位频率,两者中的第一个或更低的是串联谐振频率,通常缩写为Fs,零相位的两个或更高频率中的第二个或更高是并联或反共振频率,通常缩写为Fa,串联和并联谐振频率在石英振荡器电路中都是电阻性的,在串联谐振点处,电阻最小并且电流最大,在平行点处,电阻是最大的并且电流是最小的,因此,并联谐振频率Fa永远不应用作振荡器电路的控制频率,通过在振荡器电路的反馈回路中包含无功分量(通常是电容器),可以使石英晶体单元在沿串联和并联谐振点之间的线的任何点处振荡,fs和fa频率由压电陶瓷材料及其物理参数决定,等效电路常数可以从以下公式确定.

六、什么是水晶的CL值?它的影响是什么?

所有石英晶体谐振器都具有串联谐振频率(fs,最低阻抗频率),在此频率下,晶体在电路中呈现电阻,通过添加与晶体串联的电抗(电容),可以从该系列频率"拉"出晶体,当与外部负载电容(CL)结合使用时,晶体在略高于其串联谐振频率的频率范围内振荡,这是并联(负载谐振)频率.订购并联晶体时,请始终以picoFarads(pF)指定标称并联谐振频率和负载电容量,例如,可以订购CL的标准值(例如15pF),然后计算电容器值以匹配晶体CL,负载频率取决于CL值,其公式如下所示,如果输出晶振频率高于目标频率,则应增加外部电容CL(或Cd和Cg的值),以将频率降低到目标频率,另一种方法是,如果频率高于中心频率,则采用具有较低电容的晶体.

七、晶体的频率可牵引性不足或牵引范围不对称

①如下所示,电路的负载电容与可牵引性之间存在负相关,它表明,当负载电容变小时,频率牵引范围会更大,反之亦然,②另一方面,石英晶振特性也影响频率牵引范围,例如,有Trim Sensitivity(TS),Co和C1,负载电容的增量变化的分数频率变化称为TS,当C1变大或Co变小时,频率可牵引性变大,③如果拉伸范围不对称,即一侧拉力不足而另一侧拉力太大,我们可以调整晶体的负载电容值.