使用晶振不容忽视的几个小细节

石英晶体振荡器也可以称之为有源晶振,其振荡频率是非常稳定的.先进的生产设备,丰富的成功经验,使得生产的石英晶振非常精密,晶振参数大小也很准确.振荡器是电子产品的必需品,用于的行业领域非常广泛,但使用晶振时还是有蛮多细节需要注意,下面康华尔为您解说.

工作条件数码相机

•电源电压和极性

Jauch晶振应在产品目录或数据手册中规定的额定电源电压和电压容差范围内工作.电源电压规格以外的操作可能导致晶体振荡器间歇性或完全故障.

反向极性连接可能导致装置在电气上(死区)和/或机械上(烧毁)受到不可逆的损坏.因此,上电振荡器器件之前,请确认正确的电压极性.

•电源电压限值

在任何情况下,请向有源晶振施加不超过绝对值最大值的电源电压电平,典型值为7Vdcmax.适用于大多数(H)CMOSIC.

还请注意,电源电压低于标称电压的70%至80%可能会导致振荡器工作不稳定.

为了获得最佳性能和稳定性,石英晶体振荡器可以由单独稳定的电源电压轨供电,以避免数字电路中通常存在的电源电压噪声的干扰.

•振荡器启动

晶体振荡器由晶体坯和半导体芯片组成,半导体芯片集成了石英晶振驱动电路和时钟输出驱动级.半导体芯片本身不包含复杂的复位逻辑或电源电压监控电路,用于对振荡器输出信号进行选通.

为了获得最佳系统稳定性,建议使用外部电源电压监控电路,以防止后续电路在电源电压完全上电和振荡器输出频率完全稳定之前开始工作.请参考振荡器数据手册中定义的振荡器启动时间.

•旁路电容

请注意,由于JAUCHSMD振荡器的尺寸较小,因此没有内置旁路电容.强烈建议在VDC端子/焊盘附近放置一个约0.01µF的外部旁路电容,并与GND端子/焊盘建立低阻抗连接.旁路电容能够在输出信号跃迁时缓冲振荡器的动态电源电流,还有助于减少通过电源电压轨的RF传输.

•负载电容

低于额定最大值的任何容性负载.负载电容可以连接到

振荡器输出.从振荡器输出到负载(下一个IC)的PCB走线应保持短,以避免额外的杂散电容和输出波形失真.

•电源电流

振荡器的功耗取决于连接到振荡器输出级的实际负载电容.实际容性负载越小,功耗越小.

如果为30pF负载设计的振荡器连接到15pF的实际负载,则功耗将与为15pF设计的振荡器的功耗大致相同.

•方向(针脚1标记)

对于振荡器,引脚1通常由盖上的点和/或相应SMD晶体焊盘上的斜面标识.请确保振荡器以正确的方向安装到PCB上.错误的方向可能导致反向电源电压极性,这可能导致单元受到不可逆的损坏.

•PCB布局

建议将晶体振荡器连接短距离布局到芯片或接收器电路的时钟输入.优选地,避免可能干扰晶体时钟信号的长走线和近距离信号走线.

长信号走线引起的杂散电容和电感对振荡器单元的输出阻抗有很大影响,应将其降至最低.

•建议的焊盘布局

请注意,我们提供的焊盘布局建议可供您参考.请使用它们作为设计建议,并应用贵公司的设计规则.

标识为NC的引脚应保持不连接.

•工作温度

所有石英晶体振荡器均应在产品目录或数据手册规定的温度限值内工作.

•振荡器测试和测试电路

示波器探头阻抗应大于1mOhm,探头电容应较低.施加于振荡器的负载应考虑探针电容和测试夹具杂散电容.所有引脚长度应尽可能短,尤其是接地走线.

建议使用宽带宽,低电容有源探头来表征振荡器输出信号.

总结:大家在购买晶振时,应该注意石英晶振电源电压大小,电源电压取决于负载电容,负载越低,耗电量越少;在使用差分晶振时,应该着重了解晶振工作条件,振荡器工作温度,如果能按照晶振参数执行,产品使用周期肯定会大大延长.