来自丹麦的GEYER ELECTRONIC e.K.公司从事石英晶振与电池制造,已经有几十年了,在频率控制组件方面,GEYER公司主要生产石英晶体振荡器,拥有领先的Oscillator电路设计技术,是行业里的佼佼者.GEYER公司在荷兰,印度,匈牙利,法国,英国等国家都有办事处或工程部,皮尔斯振荡器是GEYER经常设计的电路之一.在IC内部有一个反相放大器(相移大约180°),构成振荡器电路的一部分.外部电路由石英晶体,Cx1,Cx2和Rv组成,另一个相移为ca.180°,以满足360°(或0°)的反馈要求,并使电路能够以石英晶体给定的频率振荡.

IC的特点:

Rout,Cout:石英晶体振荡器IC的输出电阻/输出电容
Rin,Cin:石英晶体振荡器IC的输入电阻/电容(起始值CMOS:1M/3pF)
这些值应在制造商的IC数据手册中说明,但尽管它们对电路设计很重要,但很少指定.Rout可以通过已知负载电阻上的电压降来计算.
石英晶体的特点:

(扩展等效电路)

fL石英晶体谐振器的标称频率
石英晶体的R1ESR(通常指定为上限)
C0石英晶体静电容(通常指定为上限)
石英晶体的C1动态(动态)电容(很少指定)
连接的CH1,CH2电容(大约0.8pF),大部分可以忽略,因为包含在C0中
CL石英晶体的标称负载电容
石英晶体的L1动态电感(很少指定)
这些值在石英晶体制造商的数据表中规定.通过使用网络分析仪分析一批石英水晶振子可以找到确切的值.
石英晶体周围的组件:

(扩展等效电路)

IC输入端的Ca有效电容为IC的Cin,PCB的杂散电容*(4~6pF),石英晶体CH2的体电容(~0.8pF)和分立电容器C12的总和.开始值:1,1......1,2xCL
IC输出端的Cb有效电容为PCB的杂散电容*(4~6pF),石英晶体CH1(~0.8pF)和分立电容器C11的体电容之和.开始值:2xCa
Rv串联电阻(应始终在布局中提供,即使后来填充0欧姆).设计中的有效串联电阻是Rv和Rout的总和.
*杂散电容可以通过测量未填充的PCB来找到.
模拟:
GEYER晶振提供Y-QUARTZ应用程序,其中包括(模拟和优化Pierce石英晶体振荡器的特性).通过输入上述值,您可以可视化并改变反馈电路的幅度和相位特性,包括在不超过石英晶体最大驱动电平的情况下,可靠地振荡石英晶体和周围元件.
执行/布局:
布局需要特别注意:具有低电容的短迹线,对称布局,无过孔,附近没有”热”迹线.如果无法避免过孔,则应对称放置.
验证:
必须在原型PCB上验证石英晶体振荡器的正确功能,因为预先不知道寄生电容和电阻,并且必须针对有源晶振的预期功能调整电阻器和电容器的值.必须使用有源低电容探头(<=2pF)进行测量,因为电容>10pF的普通探头会完全改变设置并使所有测量无效.如果没有低电容探头,可以暂时将小型陶瓷电容器(1~2pF)与探头串联进行测量.然而,在给定频率下重新校准分频比是不可避免的.

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