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首頁(yè)晶振最新行情 用最簡(jiǎn)單的術(shù)語(yǔ)闡述村田晶振振蕩原理

用最簡(jiǎn)單的術(shù)語(yǔ)闡述村田晶振振蕩原理

來(lái)源:http://www.robbia.com.cn 作者:泰河電子 2017年10月01

  村田晶振公司的晶體諧振器采用與一般晶體諧振器有著不同的封裝構(gòu)造。相對(duì)于一般的晶體諧振器采用空穴構(gòu)造的陶瓷封裝,村田的石英晶體諧振器采用陶瓷振蕩子中具有多年市場(chǎng)實(shí)際業(yè)績(jī)的平面構(gòu)造的氧化鋁基板和金屬帽相結(jié)合的構(gòu)造。通過(guò)采用通用性高平面構(gòu)造氧化鋁基板、金屬帽,與傳統(tǒng)的晶體諧振器相比,降低材料費(fèi)用的同時(shí),可提高供給的穩(wěn)定性和增產(chǎn)的對(duì)應(yīng)能力。


  傳統(tǒng)的晶體諧振器應(yīng)用陶瓷空穴做基板,緊接加上石英晶體成份用金屬或者陶瓷板密封.以傳統(tǒng)的方法制作成一個(gè)簡(jiǎn)單的石英晶體諧振器.而如今村田晶振制作所采用更高端化,產(chǎn)品更獨(dú)特化手段制作生產(chǎn)石英晶振.傳統(tǒng)模式的陶瓷空穴做基板更改 為陶瓷平板,內(nèi)附一層薄膜再加石英晶體片,外附金屬帽密封制作成型的晶振.
  而今天需要講述的是用最簡(jiǎn)單的術(shù)語(yǔ)闡述村田晶振振蕩原理.實(shí)指振蕩停止的裕量,這是村田晶振振蕩電路中最重要的術(shù)語(yǔ)。該裕量是以晶體諧振器電阻為基礎(chǔ)的比值,表明振蕩電路放大能力的大小。理論上來(lái)說(shuō),在裕量大于或等于1時(shí),振蕩電路可以運(yùn)行。但是,在振蕩裕量接近1時(shí),由于振蕩啟動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等原因,模塊運(yùn)行可能會(huì)失敗。可以通過(guò)增加振蕩裕量來(lái)解決此類問(wèn)題。
  可以使用如下方法計(jì)算振蕩裕量:
  振蕩裕量 [倍] = |-R|/R1spec
  |-R|: 負(fù)阻
  R1spec: 規(guī)范中規(guī)定的晶體諧振器等效串聯(lián)電阻最大值。
  請(qǐng)參考晶體諧振器目錄或數(shù)據(jù)表中的R1 spec值。
  可以測(cè)量實(shí)際振蕩電路的負(fù)阻。
  最好使振蕩裕量大于或等于5倍。
  而對(duì)于村田晶振振蕩裕量的測(cè)試方法,我們可以分別用兩個(gè)不同的方法測(cè)試.

  1. 測(cè)量要求

    • PCB

    • 晶體諧振器 (具有等效電路常數(shù)數(shù)據(jù))

    • 電阻 (SMD)

    • 測(cè)量?jī)x器 (示波器、頻率計(jì)數(shù)器或是其它可以觀察振蕩的儀器)

  2. 將電阻串聯(lián)到晶體諧振器上,并檢查振蕩電路是否工作。
    將電阻串聯(lián)到石英晶體上,并檢查振蕩電路是否工作。

  3. 如果2) 證實(shí)有振蕩,就增大電阻。如果沒(méi)有振蕩,就減小電阻。

  4. 找出最大電阻 (=Rs_max) ,即振蕩停止前的電阻。

  5. 用Rs_max測(cè)量振蕩頻率。

  6. 通過(guò)以下公式計(jì)算有效電阻RL
    公式計(jì)算

  7. 通過(guò)以下公式計(jì)算負(fù)阻|-R|: 
    公式計(jì)算

  而另一個(gè)則是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的方法來(lái)查看一下振蕩裕量是否超過(guò)5倍。1.準(zhǔn)備一個(gè)晶體諧振器等效串聯(lián)電阻額定電阻5倍的電阻器。2.將準(zhǔn)備好的電阻器串聯(lián)到晶體諧振器上。3.檢查振蕩電路是否正常工作。

  然后判斷:振蕩電路是否正常工作,也就是振蕩停止裕量大于等于5倍。如果振蕩電路不工作,振蕩停止裕量可能小于5倍。在振蕩停止裕量小于5倍時(shí),最好減小阻尼電阻或是外部負(fù)載電阻。

振蕩電路: 測(cè)量負(fù)阻
常規(guī)振蕩電路
通常由C-MOS逆變器 (包括MCU) 、反饋電阻 (通常包括MCU) 、阻尼電阻、外部負(fù)載電容和晶體諧振器組成振蕩電路。
↓
 
振蕩電路: 測(cè)量負(fù)阻 (簡(jiǎn)單方法)
振蕩電路: 測(cè)量負(fù)阻
 
在測(cè)量負(fù)阻時(shí),將電阻串聯(lián)到晶體諧振器上。
這個(gè)串聯(lián)電阻并不在實(shí)際中使用。
 
振蕩電路: 測(cè)量負(fù)阻 (簡(jiǎn)單方法)
振蕩電路: 測(cè)量負(fù)阻 (簡(jiǎn)單方法)
例如: 確定振蕩裕量是否超過(guò)5的簡(jiǎn)單方法。
在這種情況下,等效串聯(lián)電阻的額定值是100ohm。
在晶體諧振器上串聯(lián)510ohm電阻。
在此條件下,檢查電路是否能保持振蕩。
如果振蕩可以啟動(dòng)并持續(xù),那么這個(gè)電路的振蕩裕量就超過(guò)了5倍。
需要注意
  • 影響振蕩裕量的不僅是晶體諧振器特性,還有組成振蕩電路的元件 (MCU、電容器和電阻器) 。因此,在使用MCU組裝模塊時(shí),最好檢查一下振蕩裕量。
  • 最好對(duì)串聯(lián)的電阻器進(jìn)行評(píng)估。請(qǐng)不要在實(shí)際使用中使用此類電阻器。
  • 最好檢查模塊的功能。振蕩電路的頻移很可能會(huì)造成模塊無(wú)法正確工作。
  • 在測(cè)量中應(yīng)當(dāng)使用夾具和插座,但是它們的雜散會(huì)對(duì)振蕩裕量產(chǎn)生影響。

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