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科普:无源晶振的电容匹配与问题

作者:扬兴晶振
日期:2021年04月28日 11:39
浏览量:237

  在做方案设计选型匹配的时候偶尔也会有些小插曲,什么样的负载电容是可以起振,又需要匹配多大的电容值才能快速响应起振呢?

  匹配电容并不是绝对的或者固定值,无源晶振的匹配电容一般最好选择两个不等值的电容,一大一小可以加快起振。在许可范围内尽量选小一些的电容,数值大的电容虽有利于振荡的稳定,但会增加起振时间。在很多的方案设计中一般常用的电容有12PF、15PF、22PF、33PF等,大致都是一个20PF量级。
 

  石英晶体不可以在RC正弦波振荡电路中使用。由于石英晶振处于串联谐振点时,晶体阻抗接近于零,调解电容器C,使LC并联电路的谐振频率接近石英晶体的固有谐振频率,电路才能产生稳定的振荡。所以石英晶体不能在RC正弦波振荡电路中使用

  无源晶振电路匹配时,经常出现的问题有以下两种:

  1、不起振:晶振的欠激励现象,此现象原因在于激励功率不够或起振时间太长。这种现象通常表现为上电复位后晶振不工作或是低功耗模式下晶振不工作,但是敲击一下晶振又会正常起振。

  解决方法是选择能耗小的晶体,同时在数据手册允许范围内减少外接电容值,缩短起振时间,电容取值不要相同。

  2、频率偏大:此为过激励现象,用示波器可以观察到输出波形的波峰和波谷被削平。此时晶振被过分驱动,应在芯片相关脚上串接电阻调整至输出波形清晰完整。
 

晶振检测,晶振负载电容

  另外还需要注意焊接,如果焊接操作不当,会对晶振造成损伤;严重时直接造成停振,或造成软伤害,晶振还能正常工作,在以后的运行时会突然停振。而焊接分为手工和机器焊接:手工焊接烙铁头温度控制在 350°C/3s,或者 260°C/5s,机器焊接分为波峰焊和回流焊。

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