看FCD-Tech公司如何为微处理器选择晶振
来源:http://www.jinluodz.com 作者:金洛鑫电子 2019年05月10
来自荷兰的FCD-Tech晶振公司,是重要的频率控制元器件和微波射频产品的供应商,拥有完整完善的石英晶体和晶体振荡器产线,与国际上许多知名的微处理器工厂合作。微处理器是一种由一片或少数几片大规模集成电路组成的中央处理器,是许多产品不可缺少的一部分,对组成的电子元件非常严格,使用在微处理器身上的晶振不仅要尺寸小,而且性能和稳定性方面要求也比较高。以下内容是FCD-Tech Crystal公司为大家提供的,关于如何选择微处理器晶振的技术信息。
除非在微处理器数据表中另有规定,否则本应用笔记可用作选择晶体的一般指导,该晶体可与许多领先的微处理器制造商一起使用。大多数微处理器都包括一个带正反馈电阻(典型值为1MO)的逆变器设计,带有一个可选的串联电阻,其值在10欧姆到1K欧姆之间变化(见图A) 它具有输入端口(通常称为XIN,XI,XTALI或类似性质)和输出端口(XOUT,XO,XTALO或类似性质),用于这两个端口之间的晶体单元连接。大多数芯片都设计有一个选项,可以通过外部时钟振荡器驱动,输入到晶体输入端口,也可以使用外部晶振。
绘制石英晶体振荡器根据共振频率,可以选择晶体作为基波或泛音模式。通常,28MHz以上的频率需要第三个泛音模式以获得价格优势和交付。在并联模式中,晶体电抗是电感性的,需要两个外部电容器(C1)和(C2)来实现必要的振荡相移。无论晶体处于基本模式还是泛音模式,都需要C1和C2。C1和C2的值由芯片制造商规定,从6pF到47pF不等。
C1和C2可能不平衡,即值相等,但有时会以特定比率(C1/C2)偏移以获得最佳性能,具体取决于晶体和放大器特性以及电路板布局。图B示出了基模操作的典型配置。在泛音模式中,需要额外的电感器L1和电容Cc来选择第三泛音模式,同时抑制或拒绝基模。选择第三泛音石英晶振电路中的L1和Cc值以满足以下条件。来自串联谐振电路的L1,Cc分量的频率低于基频,这使得电路在基频下看起来是电感性的。这种情况不利于基模的振荡。
来自并联谐振电路的L1,Cc和C2分量的频率大约在基波和第三泛音频率之间的中间。这种情况使电路在第三泛音频率处电容,这有利于在所需的泛音模式下的振荡。(见图C)
在标准泛音模式下,C2值从10pF到30pF不等。Cc值应选择至少为C2值的10倍,因此其等效C-equiv。将近似值。不同晶体频率的L1典型值:
图D示出了40.320MHz,第三泛音模式操作的典型电路配置。
负电阻测量:
当晶振在振荡电路中作为感应无功电抗被驱动时,晶体单元和振荡电路之间的关系如图E所示。为了改善振荡电路的起始条件,可以增加振荡电路的值。负电阻-R-振荡电路的哪个参数。如果没有很大负电阻(较小负电阻)的电路与具有较大谐振电阻的晶体单元组合,则启动条件将变得更糟。振荡电路应设计成使得负电阻值为谐振电阻的5至10倍。 还需要将负载电容的中心值(确定振荡频率的绝对值)和可变范围(振荡频率的微调范围)保持在振荡电路中的最佳值。
负阻测量程序:
-打开所用主电路中晶体单元的任一端,并将可变电阻器串联插入谐振器单元,如图E所示。
-改变电阻值以检查当时观察到的振荡极限和电阻(欧姆)。在这种情况下,必须打开和关闭电源电路。
-电路中的负电阻(-R)是通过上述方法获得的值与压电晶体的谐振电阻R1之和。
-该测量应在工作频率的上限和下限进行
除非在微处理器数据表中另有规定,否则本应用笔记可用作选择晶体的一般指导,该晶体可与许多领先的微处理器制造商一起使用。大多数微处理器都包括一个带正反馈电阻(典型值为1MO)的逆变器设计,带有一个可选的串联电阻,其值在10欧姆到1K欧姆之间变化(见图A) 它具有输入端口(通常称为XIN,XI,XTALI或类似性质)和输出端口(XOUT,XO,XTALO或类似性质),用于这两个端口之间的晶体单元连接。大多数芯片都设计有一个选项,可以通过外部时钟振荡器驱动,输入到晶体输入端口,也可以使用外部晶振。
绘制石英晶体振荡器根据共振频率,可以选择晶体作为基波或泛音模式。通常,28MHz以上的频率需要第三个泛音模式以获得价格优势和交付。在并联模式中,晶体电抗是电感性的,需要两个外部电容器(C1)和(C2)来实现必要的振荡相移。无论晶体处于基本模式还是泛音模式,都需要C1和C2。C1和C2的值由芯片制造商规定,从6pF到47pF不等。
C1和C2可能不平衡,即值相等,但有时会以特定比率(C1/C2)偏移以获得最佳性能,具体取决于晶体和放大器特性以及电路板布局。图B示出了基模操作的典型配置。在泛音模式中,需要额外的电感器L1和电容Cc来选择第三泛音模式,同时抑制或拒绝基模。选择第三泛音石英晶振电路中的L1和Cc值以满足以下条件。来自串联谐振电路的L1,Cc分量的频率低于基频,这使得电路在基频下看起来是电感性的。这种情况不利于基模的振荡。
图D示出了40.320MHz,第三泛音模式操作的典型电路配置。
当晶振在振荡电路中作为感应无功电抗被驱动时,晶体单元和振荡电路之间的关系如图E所示。为了改善振荡电路的起始条件,可以增加振荡电路的值。负电阻-R-振荡电路的哪个参数。如果没有很大负电阻(较小负电阻)的电路与具有较大谐振电阻的晶体单元组合,则启动条件将变得更糟。振荡电路应设计成使得负电阻值为谐振电阻的5至10倍。 还需要将负载电容的中心值(确定振荡频率的绝对值)和可变范围(振荡频率的微调范围)保持在振荡电路中的最佳值。
负阻测量程序:
-打开所用主电路中晶体单元的任一端,并将可变电阻器串联插入谐振器单元,如图E所示。
-改变电阻值以检查当时观察到的振荡极限和电阻(欧姆)。在这种情况下,必须打开和关闭电源电路。
-电路中的负电阻(-R)是通过上述方法获得的值与压电晶体的谐振电阻R1之和。
-该测量应在工作频率的上限和下限进行
正在载入评论数据...
相关资讯
- [2023-06-29]-40~+105°C时的6G贴片石英晶体...
- [2020-07-16]通信网络时钟系统7x5mm温补晶振...
- [2020-07-06]时钟网络与OCXO振荡器的阶层级别...
- [2020-06-22]Jauch公司专门为导航开发的新TC...
- [2020-06-06]解锁Statek振荡器系列产品的品质...
- [2020-05-28]VV-800系列VCXO晶体振荡器的包装...
- [2020-04-30]独家推荐MEMS振荡器应用电机系统...
- [2020-04-25]海外各大元件供应商纷纷停工,是...