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贴片晶振的几个重要参数

发布时间:2019-09-02

贴片晶振的四个重要参数

  晶振全称晶体振荡器,可以产生中央处理器执行指令所必需的时钟频率信号。中央处理器的所有指令都是在此基础上执行的。时钟信号频率越高,中央处理器通常运行得越快。任何包含中央处理器的电子产品都至少包含一个时钟源,即使我们在电路板上看不到实际的振荡电路,它也是集成在芯片中的晶振贴片,通常被称为电路系统的心脏。一旦心脏停止跳动,整个电路板可能会瘫痪。因此,贴片晶振的质量问题是许多制造商在最终决策时要考虑的基础。因此,许多客户对日本晶振充满信心。近年来,台湾的TXC晶振也受到国内厂商的高度重视。

 

 什么决定了贴片晶振的质量?有人会说,它可以与全新的外观区分开来,无论是外包装还是产品的印刷标志。所有这些真的能帮助我们区分好的和坏的晶体振荡器吗?当电子元件如贴片晶振握在手中时,我们无法判断它是好是坏。一般来说,晶振贴片是指在电路工作期间贴片晶振不振动,或者有时稳定,有时不稳定的现象!那么,所有这些最终是由于质量问题还是贴片晶振参数?

 

贴片晶振的四个不可忽视的参数。

 

 1、频率单位,频率单位通常分为KHZ和MHZ,对于有源晶振贴片和无源晶体振荡器,32.768有KHZ单位和MHZ单位,所以频率单位必须标准清晰。

 

 2.精度要求。订购特殊精度要求的产品是很常见的。其次,15ppm、20ppm、25ppm、30ppm和50ppm的等级依次分布。插入式贴片晶振以圆柱形晶体振荡器为例。5ppm是圆柱形贴片晶振中最高的精度等级,其次是10ppm、20ppm和30ppm。

 

 3.负载电容,负载电容有时是一个非常重要的参数。如果贴片晶振的负载电容与晶体振荡器外部两端连接的电容参数不匹配,很容易造成频率偏差、精度误差等,从而导致产品不能满足最终精度要求。当然,也有制造商对负载电容参数没有特别严格的要求。让我们来谈谈音叉晶体。公共负载电容为6PF、7PF、9PF和12.5PF;兆赫晶体振荡器的公共负载电容为20PF和12PF,其次是8PF、9PF、15PF、18PF等。

 

 此外,负载电容CL(Load capacity),即电路中晶体两端的总有效电容(不是晶体外部的匹配电容),主要影响负载谐振频率和等效负载谐振电阻,并与晶体一起决定振荡器电路的工作频率。通过调整负载电容,振荡器的工作频率可以微调到标称值。更准确地说,无源晶体的负载电容是一个非常重要的参数,因为无源晶体是无源元件。所谓的被动组件不能独立工作,需要外部组件的帮助。被动晶体是! 

 其中:

  CS是晶体两个引脚之间的寄生电容。具体数值可在晶体的规格中找到,一般范围为0.2pF~8pF至8pF。如图2所示,32.768千赫的电参数具有0.85℉的典型寄生电容(表中使用钴)。

  CG指从晶体振荡器电路的输入引脚到GND的总电容,其电容是以下三个部分的总和。

  ●应增加从外部晶体振荡器主芯片管脚芯到GND的寄生电容ci

  ●从晶体振荡器电路的印刷电路板迹线到GND的寄生电容CPCB

  ●外部匹配电容CL1并联到电路外部增加的GND

  CD指从晶体振荡器电路的输入引脚到GND的总电容。公差值是以下三个部分的总和。

  ●应增加从外部晶体振荡器主芯片管脚芯到GND的寄生电容,co

  ●从晶体振荡器电路的印刷电路板迹线到CPCB gnd的寄生电容

  ●与GND CL2并联的外部匹配电容,在电路外部增加

  由于贴片晶振的负载电容是一个非常重要的参数,如果该参数与外部电容不匹配,会发生什么情况?晶体振荡器两端的等效电容与晶体振荡器的标称负载电容不匹配。晶体振荡器输出的谐振频率将与标称工作频率有一定偏差(也称为频率偏移)。负载电容主要影响负载谐振频率和等效负载谐振电阻。它决定振荡器和石英谐振器的工作频率。通过调整负载电容,振荡器的工作频率通常可以调整到标称值。在应用中,我们通常在外部连接电容,使晶体振荡器两端的等效电容等于或接近负载电容。对于要求较高的场合,我们还需要考虑ic输入端对地电容,以便晶体振荡器的频率能够达到标称频率。因此,合理匹配适当的外部电容非常重要,以便晶体振荡器两端的等效电容等于或接近负载电容。

 

 负载电容的常用标准值为12.5 pF、16 pF、20 pF和30pF。负载电容和谐振频率之间的关系不是线性的。当负载电容变小时,频率偏差变大。当负载电容增加时,频率偏差减小。图3是示出负载电容和晶体频率之间的误差的曲线图。

 例外:

 目前许多芯片都增加了内部电容,所以在设计时,只需要选择芯片数据表推荐的负载电容值的晶体,不需要额外的电容。然而,由于实际设计的寄生电路的不确定性,最好保留CL1/CL2的位置。

 4.温度参数,通常我们指的是工作温度,因为不同的产品需要不同的参数,例如,汽车等级的温度需要为-40到105摄氏度,工业等级需要为-40到85摄氏度,消费品需要为-20到75摄氏度的常规温度。只有真正了解客户的产品用途后,我们才能判断客户所需晶体振荡器的温度参数。

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