選擇無(wú)源晶體時(shí)需要考慮哪些參數(shù)?

作者： 揚(yáng)興科技 日期：2021-09-24 瀏覽量：

  很多廠(chǎng)商因?yàn)闊o(wú)源晶體的價(jià)格相較有源晶振比較便宜，為了節(jié)省成本考慮，會(huì)選擇無(wú)源晶體。晶體的使用范圍、能不能正常起振，這些都與無(wú)源晶體的參數(shù)息息相關(guān)。

  無(wú)源晶體需要用DSP片內(nèi)的振蕩器，在datasheet上有建議的連接方法。無(wú)源晶體沒(méi)有電壓的問(wèn)題，信號(hào)電平是可變的，也就是說(shuō)是根據(jù)起振電路來(lái)決定的，同樣的晶體可以適用于多種電壓，可用于多種不同時(shí)鐘信號(hào)電壓要求的DSP，而且價(jià)格通常也較低，因此對(duì)于一般的應(yīng)用如果條件許可建議用晶體，這尤其適合于產(chǎn)品線(xiàn)豐富批量大的生產(chǎn)者。無(wú)源晶體相對(duì)于晶振而言其缺陷是信號(hào)質(zhì)量較差，通常需要精確匹配外圍電路(用于信號(hào)匹配的電容、電感、電阻等)，更換不同頻率的晶體時(shí)周邊配置電路需要做相應(yīng)的調(diào)整。建議采用精度較高的石英晶體，盡可能不要采用精度低的陶瓷晶體。(相關(guān)閱讀可以查看YXC揚(yáng)興官網(wǎng)《晶振的老搭檔負(fù)載電容要怎么搭配才好呢》)

  關(guān)于無(wú)源晶體的幾個(gè)重要參數(shù)：

  一、晶體元件頻率

  晶體元件頻率是工程師在電路設(shè)計(jì)和元件選購(gòu)時(shí)首要關(guān)注的參數(shù)。晶振常用標(biāo)稱(chēng)頻率在1～200MHz之間，比如32768Hz、8MHz、12MHz、24MHz、125MHz等，更高的輸出頻率也常用PLL(鎖相環(huán))將低頻進(jìn)行倍頻至1GHz以上。我們稱(chēng)之為標(biāo)稱(chēng)頻率。

  二、頻率誤差

  輸出信號(hào)的頻率不可避免會(huì)有一定的偏差，我們用頻率誤差或頻率穩(wěn)定度，用單位ppm來(lái)表示，即百萬(wàn)分之一(partspermillion)(10-6)，是相對(duì)標(biāo)稱(chēng)頻率的變化量，此值越小表示精度越高。比如，12MHz晶振偏差為±20ppm，表示它的頻率偏差為12×20Hz=±240Hz，即頻率范圍是(11999760～12000240Hz)。

  三、溫度頻差

  還有一個(gè)溫度頻差(FrequencyStability vs Temp)表示在特定溫度范圍內(nèi)，工作頻率相對(duì)于基準(zhǔn)溫度時(shí)工作頻率的允許偏離，它的單位也是ppm。

  四、負(fù)載電容

  這就是我們今天主要說(shuō)明的參數(shù)，這個(gè)關(guān)系到震蕩回路能否正常的外圍可調(diào)整器件。它是電路中跨接晶體兩端的總的有效電容，注意這個(gè)不是晶振外接的匹配電容，很多人搞混這個(gè)。所以我們這里要清楚兩個(gè)感念，負(fù)載電容和外接電容。晶體負(fù)載電容CL，就是晶體規(guī)格書(shū)標(biāo)出的值，是指整個(gè)外圍電容有效電容的總和。當(dāng)兩個(gè)外接電容串聯(lián)值，在加上電路寄生的電容值，整個(gè)容值的和為CL時(shí)，輸出頻率才是規(guī)格書(shū)的標(biāo)定頻率。

  五、動(dòng)態(tài)電阻

  動(dòng)態(tài)電阻也叫等效電阻ESR，或者叫內(nèi)阻R1.。這個(gè)名字比較多，但都是一個(gè)意思，不要搞混了。這個(gè)值越小越好，越小晶體越容易起振。但是越小制造的技術(shù)和工藝水平的要求就越高，價(jià)格也就越高啦。

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