晶振的四个重要参数
晶振,全称晶体振动器,它能够发生中央处理器(CPU)履行指令所必需求的时钟频率信号,CPU全部指令的履行都是建立在这个根底上的,时钟信号频率越高,一般CPU的运转速度也就越快。 但凡包括CPU的电子产品,其间至少含有一个时钟源,哪怕咱们在电路板中看不到实践的振动电路,那也是晶振在芯片内部被集成,往往被人们称之为电路系统的心脏。一旦心脏中止跳动,整块电路板或许呈现瘫痪的情况。因而晶振的质量问题是许多厂商放在第一位的终究挑选的考虑根底!所以许多客户对日系晶振有了十足的信任感,近年来台系的TXC晶振在国内厂商也有了较高的注重度
晶振质量的好坏由什么决议了?有人会说从外观的簇新程度分辩,或许是外包装,又或许产品印字标识。这全部真的能有助于咱们分辩晶振的好坏吗?像晶振这样的电子元器件拿在手上咱们是无法判别其好坏程度的,一般晶振人所指的坏就是在电路作业中晶振不起振,或许时而安稳时而不安稳的现象!那么这全部现象终究是归根于质量问题仍是晶振参数?
晶振不行忽视的四个参数
1,频率单位,频率单位一般分为KHZ与MHZ,而关于有源晶振和无源晶振来讲,32.768既存在KHZ的单位,也存在MHZ的单位,因而频率的单位必定要规范明晰。
2,精度要求,贴片晶振最高精度一般为10PPM比较常见,比较特别的精度要求得订购。其次15ppm,20ppm,25ppm,30ppm,50ppm的等级顺次散布。插件晶振以圆柱晶振为例,5ppm是其圆柱晶振中精度最高的一个等级,其次10ppm,20ppm,30ppm.
3,负载电容,负载电容有时分是一个十分至关重要的参数,假如晶振的负载电容与晶振外部两头衔接的电容参数匹配不正确的话,很简单形成频率差错,精度差错等等,然后导致产品无法到达终究的精准要求。当然也存在对负载电容参数不是特别严厉的厂家,那么咱们说说关于音叉晶体一块,常见的负载电容有6PF,7PF,9PF,12.5PF;MHZ晶振常见的负载电容以20PF和12PF最为广泛,其次8PF,9PF,15PF,18PF等等比较常用。
别的,负载电容CL(Load capacitance),它是电路中跨接晶体两头的总的有用电容(不是晶振外接的匹配电容),首要影响负载谐振频率和等效负载谐振电阻,与晶体一同决议振动器电路的作业频率,经过调整负载电容,就能够将振动器的作业频率微调到标称值。更精确而言,无源晶体的负载电容是一项十分重要的参数,由于无源晶体归于被迫元器件,所谓的被迫元器件就是本身不能作业,需求外部元器件帮忙作业,无源晶体就是!
其间:
CS为晶体两个管脚之间的寄生电容(又叫晶振静态电容或Shunt Capacitance),在晶体的规范书上能够找到详细值,一般0.2pF~8pF不等。如图二是某32.768KHz的电气参数,其寄生电容典型值是0.85pF(在表格中选用的是Co)。
CG指的是晶体振动电路输入管脚到GND的总电容,其容值为以下三个部分的和。
● 需加外晶振主芯片管脚芯到GND的寄生电容 Ci
● 晶体震动电路PCB走线到到GND的寄生电容CPCB
● 电路上外添加的并联到GND的外匹配电容 CL1
CD指的是晶体振动电路输入管脚到GND的总电容。容值为以下三个部分的和。
● 需加外晶振主芯片管脚芯到GND的寄生电容, Co
● 晶体震动电路PCB走线到到gnd的寄生电容,CPCB
● 电路上外添加的并联到GND的外匹配电容, CL2
已然晶振的负载电容是一个十分重要的参数,假如此项参数与外部电容匹配不正确会导致什么样的现象?晶振两头的等效电容与晶振标称的负载电容匹配不正确,晶振输出的谐振频率将与标称作业的作业频率会发生必定差错(又称之为频偏),负载电容(load capacitance)首要影响负载谐振频率和等效负载谐振电阻,它与石英谐振器一同决议振动器的作业频率,经过调整负载电容,一般能够将振动器的作业频率调到标称值。应用时咱们一般外接电容,就是为了使晶振两头的等效电容等于或挨近负载电容,关于要求高的场合还要考虑ic输入端的对地电容,这样便能够使得晶振作业的频率到达标称频率。所以合理匹配适宜的外加电容使晶振两头的等效电容等于或挨近负载电容显得十分重要。
负载电容常用的规范值有12.5 pF,16 pF,20 pF,30pF,负载电容和谐振频率之间的联系不是线性的,负载电容变小时,频率差错量变大;负载电容进步时,频率差错减小。图3是一个晶体的负载电容和频率的差错的联系图。
例外情况:
现在有许多芯片内部现已添加了补偿电容(internal capacitance),所以在规划的时分,只需求选依照芯片datasheet引荐的负载电容值的挑选晶体即可,不需求额定再加电容。可是由于实践规划的寄生电路的不确定性,最好仍是预留CL1/CL2的方位。
4,温度参数,一般咱们所指的是作业温度,由于不同产品需求用到不同的参数,比方轿车级需求用到轿车级的温度-40到105摄氏度,工业级需求用到-40到85摄氏度,消费类产品-20到75惯例即可。这也是咱们晶振人一般会问询客户是做什么产品的一个原因。只要在真实了解客户的产品用处之后,咱们才能够判别客户所需晶振的温度参数。