SUNTSU松图晶振SXT22410AA07-24.000M应用笔记

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一，晶体和振荡器处理程序

1.机械冲击:
由于水晶坯的易碎性，搬运时应格外小心石英晶体和石英晶体振荡器。设备不应掉落在坚硬的表面上，如地板和台面。使用橡胶地板垫可以大大降低损坏的风险。单元掉落会导致多种故障模式，包括损坏晶体、断开的互连、损坏的封装和断开的玻璃密封。
2.振荡器插入技术:
将振荡器放入电路板时应特别注意。观察正确的引脚方向很重要。测试表明，将装置反向插入（极性相反）或施加超过+7.0伏DC的高电压都会导致故障。HCMOS器件更容易受到这种类型的损坏。如果需要进货检验，我们建议使用零插入力（ZIF）插座，以消除引线损坏、玻璃与金属密封界面退化或电镀变形的可能性。应通过外壳而不是导线来搬运装置。
3.静电放电（ESD）:
晶体振荡器装置应始终受到保护，免受ESD损害。应采取适当的预防措施，以避免在搬运和安装过程中暴露于ESD。贴片晶振部件应在静电防护工作站进行处理。应采取预防措施，通过导电地板、导电桌垫和导电腕带消除和防止静电积聚或通过接地金属托盘、导电容器和人员充电。
4.其他指南：
a）装置应储存在干燥的环境中。
b）在准备安装到板上之前，设备应保持在包装中。
c）无论何时都应佩戴手指套振荡器或者晶体都要处理。
d）当不在制造商包装中时，装置应将其引线放置在泡沫中或单独的托盘中
层，向上引导。
e）如果有必要进行预安装引线成型或切割，随后应进行总泄漏测试，执行以确保包装完整性。

二，抖动注释

1.时钟抖动:
时钟抖动定义为时钟输出跃迁与其理想位置的偏差。在特定电压水平下测量时，偏差可能超前或滞后于理想位置，因此抖动通常被指定为以皮秒为单位的绝对值。
对于晶体控制振荡器，抖动与随机噪声有关，并且总是均匀分布的，即该范围内的任何周期宽度偏差都是同等可能的。换句话说，抖动呈高斯分布。
为了达到额定值，在示波器上进行测量，记录该高斯分布宽度的直方图，并将其称为峰峰值抖动。直方图应由至少1000个波形周期的测量值组成。
千兆以太网、光纤通道和SONET/SDH约定以单位间隔（UI）或RMS为单位指定总系统抖动。要获得均方根抖动值，只需将峰峰值除以6。
请注意，测得的抖动值实际上是石英晶体振荡器抖动加上用于测量的设备固有抖动之和。对于DSO（数字存储示波器）而言，这种贡献是由几种来源造成的，包括触发抖动、时基稳定性和延迟抖动。进行测量时，通过设置为零延迟、使用从被测振荡器本身获得的触发信号（因为它具有最高的信噪比）以及最大化测量波形动态范围（设置为满量程范围伏/格设置），尽可能降低示波器的影响。
由于示波器或任何其他测量仪器的抖动源通常与被测设备的抖动源无关，因此通常可以使用正交减法从测量数据中减去这些抖动源：tDUT =（t meas–t instr）
其中:
tDUT–被测设备的抖动
tmeas–总测量抖动
tinstr–仪器引起的抖动
在Suntsu Frequency Control，Inc .数据表中公布的数值中，没有进行减法运算。大多数用户不知道测试设备之间的关系，因此我们将仪器抖动保留在数字中，因为它们很可能也会存在
2.周期到周期和周期抖动:
周期间抖动定义为两个相邻周期之间的偏差。这个抖动视点的目的是检测所谓的大位移故障。测量技术需要相邻周期捕捉（因此称为周期到周期），因此必须获得两个以上的连续边沿才能进行测量。
周期抖动是对非相邻周期总体的一种测量，它是根据样本内的最大差值得出的。该样本取决于特定设备（使用的示波器）的特定采样率和能力，因此如果测量条件未知或测量者之间不相似，则该样本可能会有很大的变化。周期抖动对于检测短周期故障至关重要，短周期故障在给定应用中是一种真实且难以捉摸的故障机制。

三，控制操作模式和第三泛音电路
在某些方面振荡器应用，比其他人更有必要控制操作模式。这些工作模式可能是不受欢迎的，如谐波、谐振和杂散模式，也可能是标准模式，如基频、第三泛音、第五泛音等。
在几百kHz范围内，非期望模式的频率通常高于期望模式。当使用可提拉石英晶振时，有必要在毛坯表面沉积大电极，以提供提拉能力。这是提高杂散的常见原因，可能导致晶振在杂散模式下振荡。不期望的模式通常用电阻或频率带宽上不期望模式的电阻与期望模式的电阻之比来表示。期望模式和非期望模式之间3dB的间隔通常足以避免在寄生模式下工作。
下面列出了控制三次泛音电路中基本模式的两种方法:
无电感三次泛音电路（图A）类似于基本模式电路，只是反馈电阻值应比正常值小得多，通常该值在2kW至6kW之间波动。由于电阻值的原因，在基频下电感导纳的分量大于负载电容的导纳，从而防止振荡。同时，泛音处的电感导纳小于负载电容的导纳，因此能够在第三泛音处振荡。

调谐槽L/C泛音电路（图B）需要一个额外的电感和电容来选择三次泛音模式，同时抑制或拒绝基音模式。您需要选择电感和电容值来满足以下3个条件：
1.Lc/Cc部分在低于基频的频率下形成串联谐振电路，这使得电路在基频下看起来具有电感性。这种情况不利于基模振荡。
2.Lc/Cc和C2元件构成一个并联谐振电路，其频率大约在基频和三次泛音频率的中间。这种情况使电路在第三泛音频率下呈容性，并有利于在第三泛音模式下振荡。
3.将Lc储能电路置于逆变器输出端是理想的选择，因为它有助于在信号通过晶体之前清除所有不需要的模式。

四，晶体负载电容
指定负载电容时最常见的错误是误认为电容值与晶振负载电容相同，这是不准确的。
放置在晶体两侧并接地的电容在闭环网络中提供适当的相移。这导致栅极输入与栅极输出同相。持续振荡的必要条件。
困难在于C杂散的值取决于应用。其他重要因素包括电路走线布局、微处理器（或其他数字器件）的引脚间电容以及振荡器输入引脚与晶振之间的距离。PCB材料和石英晶体接地也应是一个考虑因素。测量杂散电容也极其困难，因为测量设备往往会淹没这些小电容值。一般来说，让客户尝试具有标准Cl的晶体更容易，然后调整值以校正频率。
c杂散通常在2pF至8pF范围内。如果客户不确定要指定什么负载电容，可以使用C1、C2的值并假设5pF的C杂散来求解以下公式。因此，如果客户使用一对29pF电容，可以参考以下电路进行计算:

五，晶体等效电路
石英晶体的等效电路如下：

等效电路由L1（动生电感）和C0（并联电容）组成。所有参数都可以通过设计定制，但都是绑定在一起的，因此一个参数的变化会改变其他参数。
L1:线圈的动电感透明的由运动中的（石英的）机械质量决定。较低的频率（较厚和较大的石英晶片）往往在几亨利下运行，而较高的频率（较薄和较小的石英晶片）往往在几毫亨利下运行。
L1和C1通过汤姆森公式联系在一起：L1=1/（42fC1）
如有必要，最好让客户指定。那么L1将遵循上述公式。
C1:运动电容透明的由石英的硬度（不变）、晶体表面的金属化面积（电极尺寸）以及晶片的厚度和形状决定。在较低频率下，晶片必须成形（仿形或斜面）以提高器件的性能。C1为基本面做出了贡献晶体范围约为005pF至0.030 pf .一般来说，如果泛音采用基频设计，C1将除以泛音的平方（即三次泛音为基频的1/9）。CO:a的分流电容透明的部分是由于晶片的厚度。这是不振动时测得的电容。这是从1- 7pF测得的电容范围。由于与振荡器电路的兼容性，它不是典型的。