国产毛片a精品毛-国产毛片黄片-国产毛片久久国产-国产毛片久久精品-青娱乐极品在线-青娱乐精品

電子工程網(wǎng)

標(biāo)題: 如何進(jìn)行晶體負(fù)載電容的調(diào)試？ [打印本頁]

作者: 攻城獅華哥 時間: 2022-12-26 13:58
標(biāo)題: 如何進(jìn)行晶體負(fù)載電容的調(diào)試？
1. 晶體為什么需要外接電容？

晶體的負(fù)載電容是晶體的一個重要參數(shù)。負(fù)載電容就是晶振起振的電容，這個負(fù)載電容決定著晶體是否可以在產(chǎn)品中正常起作用，外面并聯(lián)的電容與晶體內(nèi)部電容值相等，就可以讓晶振發(fā)出諧振頻率了。如下圖是一個25MHz晶振的規(guī)格參數(shù)，其中負(fù)載電容的標(biāo)稱值15pF。所以這就要求在電路設(shè)計時參數(shù)選型時按照15pF的需求去設(shè)計。

2. 如何選取正確的負(fù)載電容值？

如下是晶體與負(fù)載電容以及芯片的連接圖，可以看出來晶體是連接了兩個負(fù)載電容，此處可能會產(chǎn)生兩個誤解：一個是晶體標(biāo)注的負(fù)載電容是15pF，則兩個電容都需要為15pF。另外一個是兩個電容之和要和規(guī)格書中的標(biāo)注的值相同，這些都是不正確的。

從下圖可以看出來兩個電容是并聯(lián)關(guān)系，晶體的負(fù)載電容值的確定除了要考慮兩顆電容并聯(lián)后的結(jié)果以外，還要考慮板上的寄生電容的影響，根據(jù)經(jīng)驗會按照3-5pF進(jìn)行補(bǔ)償計算，實際還是要以測試實際測量輸出頻率的偏差來進(jìn)一步調(diào)整負(fù)載電容的大小，兩個負(fù)載電容的大小不要求值完全一樣。

如下表格是按照寄生電容3pF進(jìn)行計算的，比如，負(fù)載電容要求是15pF時，推薦選擇C1和C2分別為24pF，并聯(lián)后的值時12pF，再加上板上的寄生電容3pF，這樣對于晶體來說就是12pF+3pF=15pF，剛好滿足晶體規(guī)格書中的要求。

以上只是基于理論的計算，具體實際參數(shù)的選取還需要考慮一些細(xì)節(jié)因素，下面進(jìn)行負(fù)載電容調(diào)試的介紹。

3. 如何對晶體電路負(fù)載電容進(jìn)行調(diào)試？

理想往往和現(xiàn)實是有一定差距的，極少的情況是能夠根據(jù)理論計算就能把電容的負(fù)載電容確定下來，特別是適合批量生產(chǎn)的參數(shù)。往往都是要經(jīng)過反復(fù)的調(diào)試測試才能最終確定下來。

在實際調(diào)試測試過程中用示波器對晶體輸出波形進(jìn)行測量時，如果發(fā)現(xiàn)實際輸出頻率高于標(biāo)稱輸出頻率值，比如標(biāo)稱值是25MHz、頻率精度是±10ppm的晶體，那么實際的輸出頻率在24999750Hz~25000250Hz范圍內(nèi)都是合格的。

如果實際測量出來的頻率值低于誤差范圍最低值，那么此時通過稍微減小負(fù)載電容值可以使晶體輸出波形頻率升高。同樣，如果實際測量出來的頻率值高于誤差范圍最高值，那么加大負(fù)載電容可以使晶體輸出頻率降低。

可能很多人都會遇到這樣的問題，特別是在多片板子調(diào)試一致性時。比如，在板子1上實際測量晶體輸出的波形頻率是0ppm的偏差，然后板子2上使用相同參數(shù)的負(fù)載電容，結(jié)果實際測量輸出波形的頻率有+12ppm的偏差。那么導(dǎo)致這樣的偏差是什么原因呢？

如之前所講，晶體的頻率誤差是±10ppm，這個是指在理想的條件下的標(biāo)稱精度，晶體由于自身的結(jié)構(gòu)誤差會導(dǎo)致的輸出頻率誤差，是代表晶體自身本體的輸出精度，也是晶體廠商出廠時能夠保證每一片晶體的精度。所以當(dāng)在調(diào)試時，一般可能會很少有人單獨對晶體的輸出頻率誤差做測試，一般默認(rèn)拿到的晶體是合格的，并且可能還默認(rèn)當(dāng)前調(diào)試用的晶體頻偏就是0ppm，然后基于當(dāng)前晶體進(jìn)行負(fù)載電容的匹配調(diào)試，最終將確認(rèn)的負(fù)載電容參數(shù)復(fù)制到其他板子上,在這個過程中就忽略了晶體本身誤差的問題。

比如板子1上使用的晶體實際自身的頻偏是-5ppm，然后經(jīng)過負(fù)載電容的匹配調(diào)試，將實際量測的結(jié)果定在了0ppm，那么如果第二片板子上實際使用的晶體本體是+7ppm的偏差，那么板子1上的負(fù)載電容參數(shù)使用在板子2上后，很大概率實際測量輸出頻率會是+12ppm。

如何才能規(guī)避這種問題呢？

這就要求研發(fā)工程師在調(diào)試晶體負(fù)載電容時，需要用晶體本體的頻偏是0ppm的晶體（也被稱為“標(biāo)金”）進(jìn)行調(diào)試，然后在使用晶體本體頻偏為-10ppm，和+10ppm的晶體進(jìn)行驗證，確認(rèn)不同偏差的晶體，實測結(jié)果的偏差是否一致？比如，相同的負(fù)載電容參數(shù)，在0ppm晶體上測量結(jié)果是+1ppm，那么使用-10ppm的晶體時，理想的結(jié)果是測量的實際頻率誤差為-9ppm；+10ppm的晶體時，理想的結(jié)果是測量的實際頻率誤差為+11ppm；而且調(diào)試樣本數(shù)不能低于5片板子，以免焊接原因?qū)е碌恼`判。

除了以上調(diào)試時需要注意的事項，如下也是設(shè)計中需要注意的：

一定要按晶體廠商所提供的數(shù)值選擇外部元器件。
負(fù)載電容越大，其振蕩越穩(wěn)定，但是會增加起振時間。
應(yīng)使Cload2值大于Cload1值，這樣可使上電時，加快晶振起振。
測量輸出波形出現(xiàn)削峰、畸變時，可以通過串聯(lián)一個幾十k到幾百k負(fù)載電阻解決。
如果要穩(wěn)定波形，則可以通過并聯(lián)一個1M到10M的反饋電阻。

歡迎光臨電子工程網(wǎng) (http://m.qingdxww.cn/)