貼片晶振的四個(gè)重要參數(shù)

  晶振全稱晶體振蕩器，可以產(chǎn)生中央處理器執(zhí)行指令所必需的時(shí)鐘頻率信號(hào)。中央處理器的所有指令都是在此基礎(chǔ)上執(zhí)行的。時(shí)鐘信號(hào)頻率越高，中央處理器通常運(yùn)行得越快。任何包含中央處理器的電子產(chǎn)品都至少包含一個(gè)時(shí)鐘源，即使我們?cè)陔娐钒迳峡床坏綄?shí)際的振蕩電路，它也是集成在芯片中的晶振貼片，通常被稱為電路系統(tǒng)的心臟。一旦心臟停止跳動(dòng)，整個(gè)電路板可能會(huì)癱瘓。因此，貼片晶振的質(zhì)量問(wèn)題是許多制造商在最終決策時(shí)要考慮的基礎(chǔ)。因此，許多客戶對(duì)日本晶振充滿信心。近年來(lái)，臺(tái)灣的TXC晶振也受到國(guó)內(nèi)廠商的高度重視。

 什么決定了貼片晶振的質(zhì)量？有人會(huì)說(shuō)，它可以與全新的外觀區(qū)分開(kāi)來(lái)，無(wú)論是外包裝還是產(chǎn)品的印刷標(biāo)志。所有這些真的能幫助我們區(qū)分好的和壞的晶體振蕩器嗎？當(dāng)電子元件如貼片晶振握在手中時(shí)，我們無(wú)法判斷它是好是壞。一般來(lái)說(shuō)，晶振貼片是指在電路工作期間貼片晶振不振動(dòng)，或者有時(shí)穩(wěn)定，有時(shí)不穩(wěn)定的現(xiàn)象！那么，所有這些最終是由于質(zhì)量問(wèn)題還是貼片晶振參數(shù)？

貼片晶振的四個(gè)不可忽視的參數(shù)。

 1、頻率單位，頻率單位通常分為KHZ和MHZ，對(duì)于有源晶振貼片和無(wú)源晶體振蕩器，32.768有KHZ單位和MHZ單位，所以頻率單位必須標(biāo)準(zhǔn)清晰。

 2.精度要求。訂購(gòu)特殊精度要求的產(chǎn)品是很常見(jiàn)的。其次，15ppm、20ppm、25ppm、30ppm和50ppm的等級(jí)依次分布。插入式貼片晶振以圓柱形晶體振蕩器為例。5ppm是圓柱形貼片晶振中最高的精度等級(jí)，其次是10ppm、20ppm和30ppm。

 3.負(fù)載電容，負(fù)載電容有時(shí)是一個(gè)非常重要的參數(shù)。如果貼片晶振的負(fù)載電容與晶體振蕩器外部?jī)啥诉B接的電容參數(shù)不匹配，很容易造成頻率偏差、精度誤差等，從而導(dǎo)致產(chǎn)品不能滿足最終精度要求。當(dāng)然，也有制造商對(duì)負(fù)載電容參數(shù)沒(méi)有特別嚴(yán)格的要求。讓我們來(lái)談?wù)勔舨婢w。公共負(fù)載電容為6PF、7PF、9PF和12.5PF；兆赫晶體振蕩器的公共負(fù)載電容為20PF和12PF，其次是8PF、9PF、15PF、18PF等。

 此外，負(fù)載電容CL(Load capacity)，即電路中晶體兩端的總有效電容(不是晶體外部的匹配電容)，主要影響負(fù)載諧振頻率和等效負(fù)載諧振電阻，并與晶體一起決定振蕩器電路的工作頻率。通過(guò)調(diào)整負(fù)載電容，振蕩器的工作頻率可以微調(diào)到標(biāo)稱值。更準(zhǔn)確地說(shuō)，無(wú)源晶體的負(fù)載電容是一個(gè)非常重要的參數(shù)，因?yàn)闊o(wú)源晶體是無(wú)源元件。所謂的被動(dòng)組件不能獨(dú)立工作，需要外部組件的幫助。被動(dòng)晶體是！ 

 其中:

  CS是晶體兩個(gè)引腳之間的寄生電容。具體數(shù)值可在晶體的規(guī)格中找到，一般范圍為0.2pF~8pF至8pF。如圖2所示，32.768千赫的電參數(shù)具有0.85℉的典型寄生電容(表中使用鈷)。

  CG指從晶體振蕩器電路的輸入引腳到GND的總電容，其電容是以下三個(gè)部分的總和。

  ●應(yīng)增加從外部晶體振蕩器主芯片管腳芯到GND的寄生電容ci

  ●從晶體振蕩器電路的印刷電路板跡線到GND的寄生電容CPCB

  ●外部匹配電容CL1并聯(lián)到電路外部增加的GND

  CD指從晶體振蕩器電路的輸入引腳到GND的總電容。公差值是以下三個(gè)部分的總和。

  ●應(yīng)增加從外部晶體振蕩器主芯片管腳芯到GND的寄生電容，co

  ●從晶體振蕩器電路的印刷電路板跡線到CPCB gnd的寄生電容

  ●與GND CL2并聯(lián)的外部匹配電容，在電路外部增加

  由于貼片晶振的負(fù)載電容是一個(gè)非常重要的參數(shù)，如果該參數(shù)與外部電容不匹配，會(huì)發(fā)生什么情況？晶體振蕩器兩端的等效電容與晶體振蕩器的標(biāo)稱負(fù)載電容不匹配。晶體振蕩器輸出的諧振頻率將與標(biāo)稱工作頻率有一定偏差(也稱為頻率偏移)。負(fù)載電容主要影響負(fù)載諧振頻率和等效負(fù)載諧振電阻。它決定振蕩器和石英諧振器的工作頻率。通過(guò)調(diào)整負(fù)載電容，振蕩器的工作頻率通?？梢哉{(diào)整到標(biāo)稱值。在應(yīng)用中，我們通常在外部連接電容，使晶體振蕩器兩端的等效電容等于或接近負(fù)載電容。對(duì)于要求較高的場(chǎng)合，我們還需要考慮ic輸入端對(duì)地電容，以便晶體振蕩器的頻率能夠達(dá)到標(biāo)稱頻率。因此，合理匹配適當(dāng)?shù)耐獠侩娙莘浅Ｖ匾?，以便晶體振蕩器兩端的等效電容等于或接近負(fù)載電容。

 負(fù)載電容的常用標(biāo)準(zhǔn)值為12.5 pF、16 pF、20 pF和30pF。負(fù)載電容和諧振頻率之間的關(guān)系不是線性的。當(dāng)負(fù)載電容變小時(shí)，頻率偏差變大。當(dāng)負(fù)載電容增加時(shí)，頻率偏差減小。圖3是示出負(fù)載電容和晶體頻率之間的誤差的曲線圖。

 例外:

 目前許多芯片都增加了內(nèi)部電容，所以在設(shè)計(jì)時(shí)，只需要選擇芯片數(shù)據(jù)表推薦的負(fù)載電容值的晶體，不需要額外的電容。然而，由于實(shí)際設(shè)計(jì)的寄生電路的不確定性，最好保留CL1/CL2的位置。

 4.溫度參數(shù)，通常我們指的是工作溫度，因?yàn)椴煌漠a(chǎn)品需要不同的參數(shù)，例如，汽車等級(jí)的溫度需要為-40到105攝氏度，工業(yè)等級(jí)需要為-40到85攝氏度，消費(fèi)品需要為-20到75攝氏度的常規(guī)溫度。只有真正了解客戶的產(chǎn)品用途后，我們才能判斷客戶所需晶體振蕩器的溫度參數(shù)。