科普:無源晶振的電容匹配與問題
在做方案設(shè)計選型匹配的時候偶爾也會有些小插曲,什么樣的負(fù)載電容是可以起振,又需要匹配多大的電容值才能快速響應(yīng)起振呢?
匹配電容并不是絕對的或者固定值,無源晶振的匹配電容一般最好選擇兩個一樣電容,在很多的方案設(shè)計中一般常用的電容有12pF、15pF、22pPF、33pF等,大致都是一個20pF量級。
石英晶體不可以在RC正弦波振蕩電路中使用。由于石英晶振處于串聯(lián)諧振點(diǎn)時,晶體阻抗接近于零,調(diào)解電容器C,使LC并聯(lián)電路的諧振頻率接近石英晶體的固有諧振頻率,電路才能產(chǎn)生穩(wěn)定的振蕩。所以石英晶體不能在RC正弦波振蕩電路中使用。
無源晶振電路匹配時,經(jīng)常出現(xiàn)的問題有以下兩種:
1、不起振:晶振的欠激勵現(xiàn)象,此現(xiàn)象原因在于激勵功率不夠或起振時間太長。這種現(xiàn)象通常表現(xiàn)為上電復(fù)位后晶振不工作或是低功耗模式下晶振不工作。
解決方法是選擇能耗小的晶體,同時在數(shù)據(jù)手冊允許范圍內(nèi)減少外接電容值,縮短起振時間,電容取值不要相同。
2、頻率偏大:用示波器可以觀察到輸出波形的波峰和波谷被削平。此時晶振被過分驅(qū)動,應(yīng)在芯片相關(guān)腳上串接電阻調(diào)整至輸出波形清晰完整。
另外還需要注意焊接,如果焊接操作不當(dāng),會對晶振造成損傷;嚴(yán)重時直接造成停振,或造成軟傷害,晶振還能正常工作,在以后的運(yùn)行時會突然停振。而焊接分為手工和機(jī)器焊接:手工焊接烙鐵頭溫度控制在 350°C/3s,或者 260°C/5s,機(jī)器焊接分為波峰焊和回流焊。
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