1共振频率
在晶体谐振器的共振特性中,当两个阻抗变成电阻时,共振频率较低。
图. 晶体谐振器的共振特性
当阻抗Z变成电阻元件时,两点之间的频率。在这两点上,相是0。低频点称为共振频率。另一点称为反共振频率。
2等效电路
晶体谐振器的共振特性如下图所示。R晶体谐振器在等效电路中称为等效串联电阻。
3等效串联电阻 (R1)
晶体谐振器等效电路串联支路中的电阻。
4负载电容 (Cs)
使晶体谐振器具有负载共振频率的电容。在实际振荡电路中,连接晶体谐振器的实际电容由外部负载电容器连接,IC杂散和PCB等等。也可以用以下公式计算:
5负载共振频率 (fL)
负载共振频率是晶体谐振器中负载电容串联的共振频率,高于共振频率。由于实际值与晶体谐振器规范中额定值之间的电容差,实际和额定振荡频率之间存在频差。
以下公式也可用于计算:
6 拉敏性
上图显示了负载电容变化产生的负载共振频率 (fL) 偏移。图中每个点的斜率为拉敏性。见下图。负载电容为6pF拉敏性为-17ppm/pF。(负载电容变化1pF时,频移为17ppm)。以下公式也可用于计算:
7 导纳圆
下图显示了导纳平面坐标 (电导-电纳) 上面绘制的晶体谐振器具有共振特性。它被称为导纳圆,因为它是圆形的。当频率低于共振频率时,导纳接近原点。当频率增加时,导纳顺时针画圆。
8振荡裕量
也就是说,振荡停止的余量也是振荡电路中最重要的术语。振荡裕度取决于组成振荡电路的部件 (晶体谐振器,MCU、电容器和电阻器) 。建议村田保持5倍或更大的振荡裕度。详情请关注本系列讲座的第二讲。
9负阻 (-R)
负阻是用阻抗表示的振荡电路信号的放大能力。因为它的作用与电阻相反,所以它是负值。高负阻表示振荡电路的放大能力较低。振荡电路中的负阻取决于CMOS逆变器的特性、反馈电阻、阻尼电阻和外部负载电容。
10驱动功率
驱动功率是指振荡电路中晶体谐振器的功耗。它不仅取决于晶体谐振器的等效串联电阻,还取决于组成振荡电路的元件 (MCU、电容和电阻) 。超过驱动功率时,频率-时间性能会出现异常特性。设计振荡电路时,最好检查驱动功率。
11C-MOS逆变器
C-MOS是互补MOS,构成相互连接的p和n型MOSFET。逆变器在下图中起作用 (逻辑逆变电路NOT) 的作用。
12振荡电路
在装有C-MOS在逆变器或晶体管的放大电路中,所谓的振荡电路是将输出连接到输入,以继续放大反馈。只有通过晶体谐振器反馈,才能选择和放大共振频率。
13其它术语
电路匹配 构成电路的元件 (C-MOS逆变器、晶体谐振器、电阻和外部负载电容) 组合会改变振荡特性。因此,为了获得强大的振荡电路,必须形成适当的电容组合。这种检查和调整也称为电路匹配。
标称频率 标称频率是指晶体谐振器制造商指定的晶体谐振器频率。必须知道的是,因为MCU、PCB与外部负载电容器不同,实际振荡频率偏离标称频率。
频率容限 指操作环境中振荡频率超大允许偏差的频率范围。通常根据标称频率使用ppm表示。
反馈电阻 在振荡电路中,反馈电阻与C-MOS并联连接逆变器。它可以集成在MCU上面。它的作用是平衡逆变器I/O间的DC电压,逆变器将发挥放大器的作用。反馈电阻不集成MCU上时,很好用1Mohm作为外部反馈电阻。
阻尼电阻 振荡电路中使用阻尼电阻C-MOS逆变器的输出端。其功能是降低振荡范围,以降低功率。另一方面,必须注意振荡裕度,因为过度阻尼电阻会导致振荡停止。通常,阻尼电阻的使用范围从0到2kΩ,它取决于MCU的特性。
外部负载电容 振荡电路接地逆变器的输入端和输出端采用外部负载电容。它是直接影响负阻和振荡频率的重要组成部分。这些电容在CERALOCK?称为负载电容器。另一方面,在晶体谐振器中,它被称为外部负载电容器Cs”。两个相同的电容通常用作外部负载电容。5到10pF它非常适合外部负载电容,这取决于MCU安装基板的特性和寄生电容。 购买元器件现货上唯一的商场,超多现货一站式购买。