工程師設(shè)計(jì)晶振電路不可忽略的3大晶體參數(shù)

作者： 揚(yáng)興晶振 日期：2022-05-20 瀏覽量：

  在以往的文章中，小揚(yáng)曾給大家介紹電子產(chǎn)品的應(yīng)用中設(shè)計(jì)石英晶體時(shí)要考慮的主要參數(shù)。(相關(guān)可參考揚(yáng)興官網(wǎng)《如何設(shè)計(jì)一個(gè)有效的晶振電路》)這一次，本文將專注于晶體其他參數(shù)，以擴(kuò)展對(duì)石英晶體的理解并支持設(shè)計(jì)電子解決方案。

  一、ESR

  等效串聯(lián)電阻(ESR)是對(duì)串聯(lián)諧振時(shí)晶體電阻的測(cè)量，以歐姆為單位。石英晶體可以表示為由并聯(lián)電容(C0)與由運(yùn)動(dòng)電容(C1)、運(yùn)動(dòng)電感(L1)和運(yùn)動(dòng)電阻(R1)組成的串聯(lián)臂并聯(lián)組成的等效電路。如圖所示。R1的值代表石英晶體的內(nèi)部“損耗”。

  石英晶體的等效電路圖

  二、老化

  老化是晶體頻率隨時(shí)間的變化。當(dāng)將晶體用于產(chǎn)品應(yīng)用時(shí)，需要考慮這種影響。石英晶體老化的主要原因有兩個(gè);質(zhì)量轉(zhuǎn)移，由于用于安裝晶體和密封設(shè)備的材料釋放氣體;另一個(gè)是由于制造過程中的應(yīng)力。

  電子產(chǎn)品使用時(shí)間一故障率曲線

  在為產(chǎn)品選擇晶體時(shí)，老化是需要考慮的一個(gè)重要方面。工程師需要注意所選晶體的老化特性，并確保整體頻率在其運(yùn)行期間不會(huì)偏離所需的運(yùn)行參數(shù)。

  不考慮老化可能會(huì)導(dǎo)致比預(yù)期更短的生命周期，并可能導(dǎo)致產(chǎn)品在現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)故障。

  三、驅(qū)動(dòng)水平

  晶體驅(qū)動(dòng)電平是指晶體消耗的功率，通常以微瓦或毫瓦為單位。當(dāng)超過推薦的最大驅(qū)動(dòng)電平會(huì)導(dǎo)致性能下降并縮短晶體的使用壽命。最大驅(qū)動(dòng)電平會(huì)在晶體數(shù)據(jù)表中說(shuō)明。

  石英晶體的大小也決定了可以消耗多少功率，一般規(guī)則是較小的石英器件具有較低的最大驅(qū)動(dòng)電平。重要的是要記住，如果需要重新設(shè)計(jì)振蕩器電路并且選擇的新晶體小于原始設(shè)備，則可能需要調(diào)整應(yīng)用于晶體的驅(qū)動(dòng)電平。

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