石英晶振产品在生活中的应用已经相当广泛了,小到手表手机,大到飞机轮船等产品或设备上都会有相关应用,但是在石英晶体的使用过程中往往也会存在许多的问题,比如晶振振荡频率异常.晶振振荡频率异常包括无频率信号输出和实际振荡频率和标称频率存在差异,本文主要讨论的是后者的相关情况,包括是什么引起的,从哪些方面去分析,有哪些解决方案等等.

石英晶体振荡器作为电子产品中必需品,以及大量的使用在各种领域范围,也出现了各种各样的问题,今天要解决的便是如果实际振荡频率从标称频率偏移,则将考虑以下原因.

①晶体单元的实际驱动电平超过其指定的最大值.

②实际负载电容与规范中的指定值不同

③振荡不正常

3-1.晶体单元的实际驱动电平超过其指定的最大值.重要的是压电石英晶振单元的实际驱动电平在驱动电平规范内.过高的驱动电平可能导致更高的振荡频率或更大的R1.请参考下面的如何测量驱动电平.

如果要将驱动器级别调低,可以采取以下措施.

措施1:

①要改变阻尼阻力大

②通过改变阻尼电阻,反相放大器的输出幅度衰减,实际驱动电平变低.

③通过这种变化,振荡幅度将下降.因此,最好检查振荡裕度是否超过5倍.

④另外,需要注意振荡幅度不要变得过小.

措施2:

①改变外部负载电容小

②通过改变外部负载电容,由于振荡电路的高阻抗,实际驱动电平变低.

③在这种情况下,由于负载电容小,有源晶振的实际振荡频率变高.因此,最好检查实际振荡频率是否在您想要的频率范围内.

3-2.实际负载电容与规范中的指定值不同

晶体单元的振荡频率按照其规范中规定的负载电容进行分类.因此,如果实际负载电容与规范中规定的负载电容不同,则实际振荡频率可能与晶体单元的标称频率不同.您可以通过以下措施调整此频率差异.

措施1:

①调整外部负载电容

②为了改变外部负载电容,实际振荡频率变低.

③如果外部负载电容很大,请注意振荡裕度会很低.

④通过大的外部负载电容,振荡幅度可能很小.

措施2:

①改变指定不同负载电容的晶振单元

②为了应用具有大负载电容的晶体单元,实际振荡频率变高.

③例如:你需要30MHz的频率,并使用规定频率为30MHz的晶体单元作为负载电容,额定频率为6pF.

④但是你确认实际振荡从30MHz低至30ppm.

⑤实际电路板上的负载电容似乎大于6pF.所以你用8pF作为负载电容改变指定30MHz贴片晶振单元.通过这种变化,实际振荡频率从30MHz低至5ppm,您可以调整频率差.

3-3.振荡不正常

振荡电路可能不在晶体单元的标称频率附近工作.它被称为"不规则振荡",如果C-MOS逆变器不是非缓冲型,可能会发生这种情况.通过调节阻尼电阻和外部负载电容,可以减少不规则振荡的可能性.为了从根本上解决这个问题,需要应用具有非缓冲型C-MOS逆变器的IC.当发现不规则振荡时,请联系IC制造商确认C-MOS逆变器是否为非缓冲型.如果您考虑的IC不是非缓冲型,请考虑将IC更换为具有非缓冲型C-MOS逆变器的替代型IC.

*Unbuffer类型

在用C-MOS逆变器构成的石英晶体振荡器振荡电路中,具有单个C-MOS的逆变器,称为"非缓冲型",效果更好.采用多C-MOS或施密特触发器型的逆变器不适用于振荡电路,因为它们能够在没有晶体单元的情况下启动不希望的振荡.

本文指出了晶振在工作的时候振荡频率与标称频率存在差异的原因,在我司多年来的实践经验的基础上,根据不同的原因总结出了相应的解决方案,只希望能够对诸位有所帮助,我司拥有实战经验丰富的技术团队,可提供大量的解决方案,如您想要了解更多详情的话可以咨询我们.