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【晶体晶振】技术服务QA

浏览: 作者:都城亿光EVERSTARS 来源: 时间:2022-09-13 分类:应用手册
关于晶振的一些常问问题,在线技术服务。

关于晶振的一些常问问题。


问:什么是负载电容(CL)?

答:CL 代表负载电容。

负载电容定义为振荡器电路中存在的总电容,从晶体的两个端子测量或计算得出。当组装在振荡器电路中时,晶体的输出频率是 CL 的函数。为了使石英晶体单元显示出尽可能接近规定的输出频率,精确测量电路中的实际 CL 非常重要。



问:我的谐振晶体的负载电容 (CL) 额定为 16pF。如何计算并联谐振振荡器电路中使用的负载电容器的值?

答:振荡器的输出频率是 CL 的函数。如果晶体的额定 CL 为 16pF,则指定频率针对振荡器电路中 16pF 的 CL 进行了优化。


CL可以估计如下:

crystal-matching-test-cl-load-capacitance1

CL=((C1 x Co) / (C1 + Co)) + Cstray


其中 Cstray 是电路中的杂散电容,通常为 2-5pF,C1 和 Co 是振荡器电路中的外部电容。电路中的 CL 必须尽可能接近 16pF 才能达到指定的输出频率。如果振荡频率高于规定值,则应增加电容值以降低频率。


另一方面,如果频率低于规定值,则需要减小电容值以提高输出频率。当 CL =16pF 时,C1 和 Co 将分别约为 22-30pF,加上额外的杂散电容。电路中使用的 C1 和 Co 的值对影响输出频率的 CL 有很大的影响。


我们能够为客户提供振荡器“匹配测试”,以确定在振荡器电路中使用的电容器的正确值,以达到标称输出频率。



问:什么是 PPM/PPB?如何确定 PPM/PPB?

答:PPM 代表百万分之几。 PPB 代表十亿分之一。在振荡器的上下文中,PPM/PPB 是频率偏差相对于标称频率的比率。它们是 FCP 行业中常用的单位,用于描述晶体振荡器的频率变化范围。


例子:

标称频率 = 13.000000 MHz

实际频率 = 12.999974 MHz

=> (A.F. – N.F.) / N.F. = (12.999974-13.000000) / 13.000000

= – 0.000002

= – 2 x 10-6(百万分之一)

= – 2 PPM


标称频率 = 20.000000000 MHz

实际频率 = 20.00000002 MHz

=> (A.F. – N.F.) / N.F. = (20.00000002-20.000000000) / 20.000000000

= + 0.000000001

= + 1 x 10-9(十亿分之一)

= + 1 PPB



问:什么是驱动电平?如何确定驱动电平?

答:驱动电平是振荡器电路操作/驱动晶体所需的功率。


驱动电平可以计算如下:

驱动电平= I2 * RL,其中 I 是进入晶体单元的电流,RL 是晶体的有效电阻。


此外,RL 可以估计如下:

RL= RR(晶体阻抗)*(1+C0/CL)^2,

C0:晶体单元的并联电容

CL:负载电容

为了正确估计驱动电平,需要准确测量流入晶体的电流。 TAITIEN 使用电流探头测量流入晶体单元的实际电流,以确定 TAITIEN 生产的晶体的真实驱动电平。


有关测量设置,请参见下图。

crystal-drive-level-measurement-300x201



问:什么是 DLD?

答:DLD 代表 Drive Level Dependence。

石英晶体的频率和 ESR(等效串联电阻)会受到振荡电路中应用的驱动电平的不同程度的影响。良好的晶体设计可以最大限度地减少不同驱动电平对晶体频率和 ESR 的影响。为了保证晶振的质量,TAITIEN在生产中至少测量了5个不同驱动等级的ESR和频率。从测量数据中,TAITIEN 采用一套严格的测试标准来筛选出频率和 ESR 跨驱动电平变化较大的晶体,以及在某些驱动电平下可能满足规格但在其他电平下不符合规格的边缘晶体。



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