微型化是电子工业的一个持续趋势。可穿戴设备、智能家居设备、移动设备、汽车应用中的电子产品...-这些只是需要越来越小元件的应用的几个例子。每个电子元件制造商都在努力将越来越小的元件推向市场。但是这种尺寸的减小会在设计过程中引起不同的问题。为了帮助解决这些问题，本博客将重点讨论缩小石英晶振尺寸对设计的影响。

首先，可以说晶体的尺寸越小，共振频率越高。对于石英，石英坯体的厚度和共振频率之间的关系成反比。这意味着当坯料变薄时，频率会增加。相反，这意味着需要更厚的空白以获得更低的频率。由于更小的封装也更薄，因此物理上不再可能在2.0x1.6mm封装中提供低于16MHz的频率或在1.6x1.2mm贴片晶振封装中提供低于24MHz的频率。当从较大尺寸切换到较小尺寸时，需要考虑到这一点。

较小晶体的另一个特征是等效串联电阻（ESR）较高。晶体的ESR取决于几个参数，如频率、晶体尺寸、电极尺寸和安装结构。但一般来说，石英晶振晶体越小，ESR越高。在设计评估期间，需要考虑ESR，以确保能够保证稳定的振荡。稳定振荡的特征是安全系数为5或更高。安全系数通常也称为负电阻比，由负电阻与ESR之比定义。安全系数的公式可在公式（1）中找到。

电路中的负电阻可以通过增加一个与晶体串联的电位计来测量，如图1所示。电位器的电阻需要增加，直到晶振晶体停止振荡-这个电阻值标记为RADDmax。带RADDmax并且可以计算晶体的最大ESR、负电阻和安全系数。

如果ESR增加，安全系数会降低。因此，无法再保证晶体的安全振荡（SF ‹ 5）。事实上，如果在旧设计中用较小的晶体取代较大的晶体，这种情况很容易发生。

但在这种情况下，如何提高安全系数并保证稳定振荡呢？提高负电阻和安全系数的最简单方法是降低Ca和Cb。降低C时a和Cb它会引起R注意缺陷障碍 (Attention Deficit Disorder)在振荡停止的点更高。这导致负电阻的改善和安全系数的增加。这就是为什么较小的晶体通常以较低的负载电容出售。因此，当考虑从较大的石英晶振更换为较小的晶振时，应该记住这也需要更换电容。

降低C时需要考虑的其他事项a和Cb是修剪。在最近的一篇博客中，我们已经讨论了负载电容和整体调整。通常可以说，由于坯料和电极的尺寸，较大晶体的微调较高。此外，当降低电路中的负载电容时，调整会增加。现在，当用更小的晶体重新设计电路时，可以预期调整会更小，因此频率会更稳定。但正如上一节所述，电路中的负载电容需要降低，以保持负电阻和安全系数，因此调整会增加。因此，当用较小的晶体替换较大的晶体时，整体修整将保持不变甚至增加。因此，小晶振设计过程中的一个重要步骤是为C选择正确的电容a和Cb并评估电路中的正确负载电容。只有这样才能保证晶体在其规格范围内振荡。

石英晶体谐振器	型号	频率	负载电容	频率公差	频率稳定性
LFXTAL081314REEL	IQXC-240	37.4MHz	5.00pF	±7ppm	±15ppm
LFXTAL081316REEL	IQXC-240	38.4MHz	5.00pF	±7ppm	±15ppm
LFXTAL072539REEL	IQXC-26	24.0MHz	8.00pF	±15ppm	±15ppm
LFXTAL069528REEL	IQXC-26	48.0MHz	8.00pF	±15ppm	±15ppm
LFXTAL081620CUTT	IQXC-26	48.0MHz	8.00pF	±10ppm	±20ppm
LFXTAL078795CUTT	IQXC-42	16.0MHz	8.00pF	±15ppm	±50ppm
LFXTAL081780RL3K	IQXC-42	16.0MHz	8.00pF	±10ppm	±20ppm
LFXTAL081781RL3K	IQXC-42	16.0MHz	8.00pF	±10ppm	±20ppm
LFXTAL081821CUTT	IQXC-42	16.0MHz	12.00pF	±10ppm	±15ppm
LFXTAL082887RL3K	IQXC-42	16.0MHz	10.00pF	±10ppm	±30ppm
LFXTAL059585CUTT	IQXC-42	20.0MHz	10.00pF	±15ppm	±20ppm
LFXTAL059585REEL	IQXC-42	20.0MHz	10.00pF	±15ppm	±20ppm
LFXTAL059585RL3K	IQXC-42	20.0MHz	10.00pF	±15ppm	±20ppm
LFXTAL064174RL3K	IQXC-42	24.0MHz	12.00pF	±30ppm	±30ppm
LFXTAL066139CUTT	IQXC-42	24.0MHz	10.00pF	±20ppm	±20ppm
LFXTAL069476RL3K	IQXC-42	24.0MHz	12.00pF	±10ppm	±10ppm
LFXTAL069493CUTT	IQXC-42	24.0MHz	10.00pF	±15ppm	±20ppm
LFXTAL069493REEL	IQXC-42	24.0MHz	10.00pF	±15ppm	±20ppm
LFXTAL069493RL3K	IQXC-42	24.0MHz	10.00pF	±15ppm	±20ppm
LFXTAL072577RL3K	IQXC-42	24.0MHz	18.00pF	±10ppm	±20ppm
LFXTAL076411CUTT	IQXC-42	SMD晶振	10.00pF	±10ppm	±10ppm
LFXTAL076411RL3K	IQXC-42	24.0MHz	10.00pF	±10ppm	±10ppm
LFXTAL081531RL3K	IQXC-42	24.0MHz	8.00pF	±10ppm	±20ppm
LFXTAL081646RL3K	IQXC-42	24.0MHz	8.00pF	±15ppm	±20ppm
LFXTAL082123CUTT	IQXC-42	24.0MHz	8.00pF	±10ppm	±15ppm
LFXTAL082123RL3K	IQXC-42	24.0MHz	8.00pF	±10ppm	±15ppm
LFXTAL090516RL3K	IQXC-42	24.0MHz	12.00pF	±50ppm	±50ppm
LFXTAL054026CUTT	IQXC-42	25.0MHz	18.00pF	±25ppm	±30ppm
LFXTAL059552REEL	IQXC-42	25.0MHz	12.00pF	±20ppm	±30ppm
LFXTAL064933CUTT	IQXC-42	25.0MHz	10.00pF	±30ppm	±30ppm
LFXTAL066140CUTT	IQXC-42	25.0MHz	10.00pF	±20ppm	±20ppm
LFXTAL069494BULK	IQXC-42	25.0MHz	10.00pF	±15ppm	±20ppm
LFXTAL069494CUTT	IQXC-42	25.0MHz	10.00pF	±15ppm	±20ppm

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