石英晶体振荡频率差异的原因和措施

石英晶体振荡器作为电子产品中必需品,以及大量的使用在各种领域范围,也出现了各种各样的问题,今天要解决的便是如果实际振荡频率从标称频率偏移,则将考虑以下原因.

●晶体单元的实际驱动电平超过其指定的最大值.

●实际负载电容与规范中的指定值不同

●振荡不正常

3-1.晶体单元的实际驱动电平超过其指定的最大值.重要的是压电石英晶振单元的实际驱动电平在驱动电平规范内.过高的驱动电平可能导致更高的振荡频率或更大的R1.请参考下面的如何测量驱动电平.

如果要将驱动器级别调低,可以采取以下措施.

措施1:

●要改变阻尼阻力大

●通过改变阻尼电阻,反相放大器的输出幅度衰减,实际驱动电平变低.

●通过这种变化,振荡幅度将下降.因此,最好检查振荡裕度是否超过5倍.

●另外,需要注意振荡幅度不要变得过小.

措施2:

●改变外部负载电容小

●通过改变外部负载电容,由于有源晶体振荡电路的高阻抗,实际驱动电平变低.

●在这种情况下,由于负载电容小,实际振荡频率变高.因此,最好检查实际振荡频率是否在您想要的频率范围内.

3-2.实际负载电容与规范中的指定值不同

晶体单元的振荡频率按照其规范中规定的负载电容进行分类.因此,如果实际负载电容与规范中规定的负载电容不同,则实际振荡频率可能与晶体单元的标称频率不同.您可以通过以下措施调整此频率差异.

措施1:

●调整外部负载电容

●为了改变外部负载电容,实际振荡频率变低.

●如果外部负载电容很大,请注意振荡裕度会很低.

●通过大的外部负载电容,振荡幅度可能很小.

措施2:

●改变指定不同负载电容的晶振单元

●为了应用具有大负载电容的晶体单元,实际振荡频率变高.

●例如:你需要30MHz的频率,并使用规定频率为30MHz的晶体单元作为负载电容,额定频率为6pF.

●但是你确认实际振荡从30MHz低至30ppm.

●实际电路板上的负载电容似乎大于6pF.所以你用8pF作为负载电容改变指定30MHz晶振单元.通过这种变化,实际振荡频率从30MHz低至5ppm,您可以调整频率差.

3-3.振荡不正常

振荡电路可能不在晶体单元的标称频率附近工作.它被称为"不规则振荡",如果C-MOS逆变器不是非缓冲型,可能会发生这种情况.通过调节阻尼电阻和外部负载电容,可以减少不规则振荡的可能性.为了从根本上解决这个问题,需要应用具有非缓冲型C-MOS逆变器的IC.当发现不规则振荡时,请联系IC制造商确认C-MOS逆变器是否为非缓冲型.如果您考虑的IC不是非缓冲型,请考虑将IC更换为具有非缓冲型C-MOS逆变器的替代型IC.

*Unbuffer类型

在用C-MOS逆变器构成的石英晶体振荡器振荡电路中,具有单个C-MOS的逆变器,称为"非缓冲型",效果更好.采用多C-MOS或施密特触发器型的逆变器不适用于振荡电路,因为它们能够在没有晶体单元的情况下启动不希望的振荡.