晶体谐振器/无源晶振振荡电路设计六个注意要点

晶体谐振器/无源晶振振荡电路设计六个注意要点

(晶体谐振器振荡电路设计图例)

晶体谐振器振荡电路设计六个注意要点归纳如下:

1、IC的选择

请务必选择与振荡频率相应的IC。

举例:

  • 相当于4069UB : 从KHz带到8MHz附近
  • 相当于7WU04 : 4~30MHz
  • 相当于7WHU04 : 20~60MHz

2、反馈电阻Rf

DC偏置用反馈电阻是用于使得谐振器持续振荡的必要部件。

一般来说kHz带的振荡使用10MΩ以上,MHz带的振荡则使用1MΩ以上。但是,若以谐波振荡为目的,则有时会使用KΩ级别的电阻。

3、限制电阻Rd

限制电阻是用于控制晶体谐振器中流动的电流,调整电路的负性阻抗以及谐振器的激励电平,防止谐振器的异常振荡,或者抑制谐振器的振荡频率变化的必要部件。

4、电容器C1、C2

电容器是用于调整电路的负载电容,调整电路的负性阻抗及谐振器的激励电平,以及防止谐振器的异常振荡的必要部件。

5、旁路电容器

插入IC电源和地线之间的旁路电容器是用于降低电源系阻抗的必要部件。请尽可能在IC附近搭载容量适合的振荡频率的旁路电容器。

举例:

  • KHz带:10~100μF
  • MHz带:0.01~0.1μF

6、电路布线

振荡电路零部件要设计在IC附近,尽可能采用较短的布线,避免将振荡电路的信号线和其它信号线接近或交叉。

晶振受哪些外界因素影响会出现频偏?

1、晶振的工作受温度影响,不同的温度下晶振的频率会有所变化。温度变化时,原子间距会发生变化,导致晶振的谐振频率也会发生变化。晶诺威科技产无源贴片晶振SMD3225 30MHz 6pF ±10ppm温测数据如下:

温测范围:-40~+85℃

测试对象:晶振频差及电阻随温度变化数据

晶体谐振器/无源晶振振荡电路设计六个注意要点

2、电源波动会导致晶振的工作电压发生变化,从而影响晶振的频率。

3、当晶振的负载阻抗发生变化时,会影响晶振的频率。

4、如果晶振安装位置不正确或受到震动,可能会导致其谐振频率发生变化。

如何最大化程度地减少晶振频偏的影响?

1、选择温度系数较低的晶振,可以减小温度变化对晶振频率的影响。

2、确保电源电压稳定,避免过高或过低的电压影响晶振的频率。

3、根据实际应用情况,选择合适的负载阻抗,确保晶振能够正常工作。

4、将晶振安装在正确的位置,确保其不受震动的影响。同时,在安装时可以采取一些措施来减小应力对晶振的影响,如使用橡胶垫等。

5、对于需要高精度时钟信号的应用,可以定期对晶振进行校准,以确保其频率的准确性。

通过上述措施,我们可以较大程度地减小晶振频偏的影响,提高系统的稳定性和准确性。当然,在实际应用中,我们还需要根据具体的情况和需求,灵活采用不同的方法来解决问题。

其它注意事项

1、在选择晶振时,需要了解其性能参数,如频率范围、温度系数、负载电容等,以确保其能够满足实际应用的需求。

2、在安装和使用晶振时,需要注意其电气性能,如阻抗、相位噪声等,以确保其能够正常工作并满足系统的要求。

3、晶振容易受到其它高频元件的干扰,因此需要采取一些措施来减小干扰的影响,如使用屏蔽线、滤波器等。

4、对于一些重要的时钟信号,需要采取一些保护措施,如使用稳压器、滤波器等,以减小电源波动和负载变化对晶振的影响。

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