RALTRON ELECTRONICS公司总部位于美国佛罗里达州迈阿密市,是一家专门从事石英晶体,Crystal Oscillator,滤波器等频率元件产品的制造商.Raltron公司从生产到交付都是一站式服务,完整的销售网络和业务链,使Raltron晶振产品在各大洲销量大好.其振荡器技术受到行业广泛认可,拥有多项自主研发的技术,不但提升了石英晶振的产量,也提高了品质,尤其是振荡器的感应技术,大大减少不良品的产生.

ASICS中的振荡器单元对时钟振荡器的销售产生了破坏性影响.用户将时钟成本降低了至少50％.房地产减少通常是10倍.在许多用户应用中,石英晶体振荡器是富含数字电路的电路板上剩下的少数模拟电路之一.通常在ASIC制造商的应用笔记的帮助下,设计模拟电路通常是熟练掌握数字技术的工程师的任务.来自ASIC供应商的应用笔记通常是通过收集在不同频率下工作的电路来编写的,由不同的设备驱动.这种设计师的组合通常会导致对晶体制造商的技术支持,通常是在PCB设计和投入生产之后.

许多大型用户认为每百万缺陷部件(DPPM)中的晶体失效.在使用高速自动装配设备,IR焊料回流技术和自动电气测试进行电路板装配后,用户对100DPPM结果感到不满意.预计15DPPM的无源元件水平-通常无法选择有时不太理想的贴片振荡器设计.本文的基本目的是向新手指出一些改进围绕ASIC单元设计的电路的方法.本文将讨论有限增益的影响,改进的外部元件选择以及选择相同的方法.本文还包括Lotus1-2-3电子表格程序,用于计算许多参数.

振荡的基础:

谐波振荡器必须符合巴克豪森的标准,要求满足相位和增益标准以提供持续振荡.

标准＃1：闭环周围增益的总和应等于或大于1;标准＃2：闭环周围的相移总和应等于N*360度相位,其中N是整数值0,1,2等.

负阻力:

负电阻是放大器增益的同义词.几个石英晶振供应商的目录有类似的,测量负电阻的基本方法.西铁城：负电阻,也称为振荡裕度,是一种可用于判断电路侧振荡动力质量的度量.

检测振荡电路振荡裕量的方法:

1.为了确认是否为振荡器电路提供了充分的振荡,需要知道振荡器电路的负电阻(-R).

2.插入......与石英晶体单元串联的可变电阻器(VR)(用于检查).然后继续降低电阻直到振荡开始.(在这种情况下,忽略振荡输出的下降,并且仅确认振荡.)该电路的负电阻(-R)是通过将时钟晶体单元的等效电阻与可变电阻器的等效电阻相加而获得的值.(VR)(用于检查).

3.确保提供充足的资金

振荡器电路的振荡容限,调整C1,C2和Rd以便可变电阻器的电阻(用于检查),比石英晶体单元的等效串联电阻(CI值)大5到10倍.

EPSON：如何检查振荡容差

1.将电阻(R)连接到与石英晶体串联的电路.

2.调节R使振荡开始(或停止).

3.在上述(2)中振荡刚刚开始(或停止)时测量R.

4.得到负阻-R=R+Ci值

5.推荐-R|-R|>CI*(5到10)

以上目录也有以下注意事项:

使用负电阻不足的电路可能会导致意外的麻烦,因为石英晶体单元即使接通电源也不能启动振荡.除非在振荡电路中分配足够的负电阻,否则可能会增加振荡的启动时间,或者不会发生振荡.与C2和小电容器并联的低电阻是低电阻,没有电容.

水晶单位选择.

用于微处理器应用的晶体单元封装可以在封装中分类为表面安装器件(SMD)或引线器件.SMD晶振类型几乎总是使用条状晶体.引线单元在圆柱形封装中使用带状晶体或HC-49S采用低成本HC-49封装的圆形晶体.典型的选择和参数是:晶体负载电容.

负载电容指定为与晶体引线并联的电容,这将导致振荡器在f0下工作.PCB杂散电容和ASIC输入/输出电容有助于负载.C1和C2是串联的,并且计算为总和的乘积.电子表格程序以两种方式计算晶体负载电容-使用杂散电容或使用7pf总杂散电容的实际值.选择16至20pf(并联)负载的晶体负载电容.不要在ASIC中使用串联晶体.

串联电阻(RS)应低至

实际的.参考文献1给出了阻力/成本权衡的良好解释.有效串联电阻(ESR)是一种包括负载电容和静态电容的计算.带状晶体,Co通常很小,ESR通常接近RS;然而,如果CL很小且C0显着,则'有效'电阻可能远大于RS并且可能导致操作问题.示例:C0=7pf且CL=16pf的Quartz Crystal的ESR大于RS的两倍.

测试.

应在模拟最终产品的面包板上进行测试.启动电压的应用应包括缓慢上升和阶跃功能,以验证设计将始终在VDD±20％的正确模式下运行.最好在下一阶段的输出中检查操作条件.对于信号电平测试,仅使用场效应晶体管(FET)探头.不允许装载8到12pf的标准探头.

晶体电流的测试可以用廉价的电流探针如TektronixCT-1完成.功率水平不得超过额定水平.在当今的技术中使用石英晶体需要当今数字工程师的精心设计.可以使用电子表格替换幻灯片规则.监测一些参数可以大大提高电感器的±20％,陷阱会引起严重的问题,导致振荡器在基波上工作,或者可能同时激活两种模式.