千赫子晶体成为计时参考的主要原因

千赫子晶体成为计时参考的主要原因

石英晶振作为电子产品应用中心的时钟频率信号传播者,是其中重要的元素之一,32.768K石英晶体具备的Q值非常高,尺寸也随着时代的变化逐渐慢慢缩小,工作温度和运行速度相当平稳,石英晶体谐振器的共振阻抗变化速度是在其主机变换的关键部件,一颗小小薄薄的石英晶片能给整个网络系统带来微妙又至关重要的作用.

自推出32.768kHz微型手表水晶已成为有史以来最受欢迎的时间参考,这个应用说明旨在为使用提供一些指导石英晶体谐振器在计时应用中的应用,在几乎所有情况下,设计师都希望使用简单的逻辑用于此应用的振荡器以方便和使用成本,通常适用于此类设计的标准是它应该准确,低成本和低功耗,运用所有这些标准都可以满足手表水晶和CMOS逻辑,在CMOS振荡器电路中,功耗随频率而增加所以将操作频率降低到a是有意义的最小,这就是选择32.768kHz的原因.

第二种方式:降低CMOS电路中的功耗是为了减小尺寸被驱动的任何负载部分由于这个原因,手表水晶设计用于典型的12.5pF负载,而不是更常见的是20或30pF,它还涉及:(a)CMOS的类型在手表使用的低电压下,使用的蒸汽耗尽除非使用低石英晶振负载电容,(b)保持水晶驱动电平低,同时保持足够的逆变器输入电压,和(c)允许使用非常微小的微调电容器,同时仍然提供必要的修剪范围.

可以满足CMOS反相器振荡器的基本要求使用单个门和少数其他组件来提供偏差和反馈,图1显示了这种类型的典型电路,负载石英晶体看到的电容是串联组合Cout和Cin以及包括逻辑门的任何电路系列输入和输出引脚电容,中使用的组件值图1工作良好,与测量的测试结果具有良好的相关性从Saunders140晶体阻抗计获得,显而易见的提供给晶体的负载电容是:Cout=栅极输出电容Cin=栅极输入电容这给出了6.9pF负载的数字.

这远低于要求12.5pF,但逻辑的输入和输出引脚门呈现明显的负荷(图2),这些附加值需要加到6.9pF,这些负载通常约为3pF至每个引脚4pF,但最高可达10pF,也取决于逻辑家庭使用,这些额外的负载以及任何杂散电容电路应加起来大约12.5pF,如果需要可调谐振荡器,则22pF输出电容可以用固定的10pF电容代替,与2pF至22pF并联微调,为获得最佳结果NPO,COG或类似的低温系数应使用介电电容以获得最佳稳定性.

对此类石英振荡器的频繁表达要求很接近容忍度,通常确实在布局中不会做出任何规定修剪一下,除了电容器容差的影响,它必须是赞赏,因为他们的价值低,有点可变归因于IC的阻抗将导致一定程度的不确定性相移,因此振荡频率,建议使用修剪器因此,如果要求精度优于±50ppm,不管实际的晶体耐受性,另一个重要的影响是由于温度变化,观看1MHz以下的晶体和其他类似类型具有抛物线频率-温度特性,设计周转温度为25°C(见图3),营业额的容忍度温度和抛物线曲率常数,通常为±3°C和0.038ppm/°C2分别表示精密公差仅在有限的温度范围内维持.

这很少当然,因为在使用中它与手表保持接近32.768K晶振的周转温度,但它可以选择这个如果操作,则比AT切割单元的成本效率低温度范围宽于0至50℃是理想的,用于4.194304MHz(32.768kHzx27)AT切割晶体的类似电路如图2所示,C3和C4旨在便于精确在标准时钟校准的晶体频率微调晶体负载为12pF,如果不需要修剪,请更换它们具有18pF或22pF固定单元的电容器(选择其中的值导致振荡最接近标称频率),或省略它们完全指定晶体在30pF负载下进行校准.

32.768K石英晶振大多数通常被应用于电子钟表,温度计时器,显示屏,LED照明,车程打表器等一切关乎于时钟计时参数的电子设备中,这些领域看起来似乎很常见,但是也不可缺少,就像生活中水是很常见的资源,但是如果地球没有水资源,那么地球的生命也不复存在,同时时钟晶振的存在也是一样的道理.