最近我們公司業務員碰到一位工程師咨詢晶體振蕩器電路設計問題,一下子就把我們的業務員給難住了,之后便找到我們工程部咨詢如何避免晶振振蕩電路時的不穩定與起振問題.我們工程師們經過仔細的分析討論,寫出以下建議供大家參考,有客戶如果在使用我們的晶振時有遇到不解的問題,可聯系我們公司業務員反饋,我們工程部會一一為大家解決.

　在購買晶振時我們要選擇合適自己產品的C1和C2的值就能夠滿足以下與CL的方程.通常需要C1和C2的值近似相等.C1和/或C2的值較大時能夠增加頻率的穩定性,但會減少回路增益并且可能會引起整個晶振振蕩器的起振問題.

　 R1的主要被用來限制反相器(inverter)的輸出,以保證晶振不被過分驅動.R1和C1構成劃分電壓電路,C1和R1的取值要盡量使反相器的輸出靠近軌到軌(指器件的輸入輸出電壓范圍可以達到電源電壓)且使晶振的輸入要達到軌到軌的60%,通常的實踐是是R1的電阻與C1的容抗相等,如R1 約等于XC1.這使晶振的輸入是反相器輸出的一半.通常需要確保晶振分得的電壓要在晶振所能承受的范圍之內,過分的驅動晶振會損害晶振.使用晶振是要參考制造商的推薦.

　理想狀況下,反相器會產生180°的相位偏移,但反相器固有的延遲會導致一個與這種延遲成某種比例的額外的的一個相位偏移.為了確保在在控制回路中產生360°的的相位偏移,需要使π網絡(回路)產生的相位偏移少于180°.調節R1的值就可以完成這個目標.在固定C1和C2的情況下,可以通過調節R1的值來更改閉環增益和相位偏移.在某些應用中,遇到上述兩種情況時R1也可被忽略.

　一些IC將提到的這些器件(Rf,R1,C1,C2)都集成到了芯片內部,如此就可為晶振振蕩電路的設計者免去一些擔憂.在這種情況下只需要將晶振簡單的連接到芯片給出的兩個XTAL引腳上即可.

提示：

　 a.選擇一個有效串聯電阻較小的晶振可以有利避免起振時的問題,且增加回路增益.

　 b.縮短板上的布線路徑可以減少干擾電容(Cs),這將有利于減小起振問題,同時有利于晶振振蕩電路頻率的穩定性.

　 c.優化R1值的推薦方式是提前計算出C1和C2的值并用一個分壓計代替R1,設置分壓計的初始值近似為XC1.在晶振起振和維持晶振振蕩器穩定頻率的條件下,必要時調整分壓計.

　 d.為了確保晶振振蕩器起振良好及振蕩頻率的穩定性,需要在適用的溫度和電壓范圍測試晶振振蕩器電路,必要時更改各器件的值.

　在為芯片設計晶振振蕩器的電路時,首先查看與石英晶振相連引腳內部都集成了哪些部分,Rf與R1是否還需要在外部設計.要想設計出最好的晶振振蕩電路,聯系帝國科技了解晶振的精確的特性再根據以上指標來設計.

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此文關鍵字：晶振振蕩器晶振電路不起振問題

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