深圳市康華爾電子有限公司

誠信通第9年
咨詢熱線:0755-27838351
聯(lián)系康華爾電話: 0755-27838351手機: 138 2330 0879Q Q: 632862232立即咨詢郵箱: konuaer@163.com
首頁技術(shù)支持 計時模塊使用石英晶體技術(shù)指導(dǎo)

計時模塊使用石英晶體技術(shù)指導(dǎo)

來源:http://m.tqlwapf.cn 作者:康華爾電子 2019年11月27
計時模塊使用石英晶體技術(shù)指導(dǎo)
  眾所周知石英晶體是一種用于計時系統(tǒng)的頻率元器件,尤其是32.768K系列,幾乎所有基準(zhǔn)時鐘模塊都要用到它們,世界上第一顆晶體在100多年前誕生于美國,發(fā)展到今天,已經(jīng)是非常傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)了.而且與我們的日常和工作緊密相連,雖然我們很少見到32.768K晶振,但它時時伴隨我們左右,手機里,電腦里,座機里都有它們的身影.但很少人知道,石英晶體最早是應(yīng)用到手表和鐘表上面的,后來廣泛使用到各種各樣不同的產(chǎn)品身上.
  自推出以來,32.768kHz微型手表晶體已成為有史以來最流行的計時參考.本應(yīng)用筆記旨在為在計時應(yīng)用中使用石英晶振提供一些指導(dǎo).在幾乎所有情況下,為了方便和節(jié)省成本,設(shè)計人員都希望為此應(yīng)用使用簡單的邏輯門振蕩器.通常適用于此類設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)是:它應(yīng)該準(zhǔn)確,低成本和低功耗.使用監(jiān)視晶體和CMOS邏輯,可以滿足所有這些條件.
SYJTJS2.png
  在CMOS振蕩器電路中,功耗隨頻率而增加,因此將工作頻率降低到最小是有意義的.這就是選擇32.768kHz的原因.減少CMOS電路功耗的第二種方法是減小任何驅(qū)動負載的尺寸.出于這個原因,部分原因是手表石英晶體的設(shè)計工作負載通常為12.5pF,而不是通常的20或30pF.它還與以下問題有關(guān):(a)除非使用了低晶體負載電容,否則在手表所用的低電壓下,所用的CMOS類型會耗盡蒸汽;(b)在保持適當(dāng)?shù)哪孀兤鬏斎腚妷旱耐瑫r保持晶振驅(qū)動電平低;
  (c)允許使用非常小的微調(diào)電容器,同時仍提供必要的微調(diào)范圍.
  CMOS反相器振蕩器的基本要求可以通過一個門和少數(shù)幾個提供偏置和反饋的組件來滿足.圖1顯示了這種類型的典型電路.石英晶振看到的負載電容是Cout和Cin與任何電路雜散的串聯(lián)組合,包括邏輯門輸入和輸出引腳電容.圖1中使用的分量值工作良好,并且與從Saunders140晶體阻抗計獲得的測量測試結(jié)果具有良好的相關(guān)性.SMD晶振的視在負載電容為:
SYJTJS1.png
  Cout=柵極輸出電容器Cin=柵極輸入電容器
SYJTJS3.png
  這樣得出的負載為6.9pF.這遠低于要求的12.5pF數(shù)值,但是邏輯門的輸入和輸出引腳都存在明顯的負載.這些附加值需要加到6.9pF.每個引腳的這些負載通常約為3pF至4pF,但最高可達10pF,并且還取決于所使用的邏輯系列.這些額外的石英晶振負載以及電路中的任何雜散電容應(yīng)加起來約為12.5pF.
  如果需要可調(diào)整的振蕩器,則可以用一個固定的10pF電容器與一個2pF至22pF的調(diào)整器并聯(lián)來代替22pF的輸出電容器.為了獲得最佳結(jié)果,應(yīng)使用NPO,COG或類似的低溫系數(shù)介電電容器以獲得最佳穩(wěn)定性.
  諸如此類的振蕩器的經(jīng)常表達的要求是緊密的公差,通常確實在其中將不提供微調(diào)器的布局中.除了電容容差的影響外,還必須意識到,由于其值很低,歸因于IC的稍微可變的阻抗將導(dǎo)致一定程度的不確定相移,從而導(dǎo)致振蕩頻率.強烈建議使用微調(diào)器,因此,無論實際的晶振容差如何,如果需要的精度都優(yōu)于±50ppm.
SYJTJS4.png
  另一個重要的影響是由于溫度變化.低于1MHz的手表晶體和其他類似類型的晶體具有拋物線頻率-溫度特性,設(shè)計周轉(zhuǎn)溫度為25°C(見圖3).周轉(zhuǎn)溫度和拋物線曲率常數(shù)的容差通常分別為±3°C和0.038ppm/°C2,這意味著僅在有限的溫度范圍內(nèi)才能保持接近的容差.當(dāng)然,這在手表中幾乎沒有什么意義,因為在使用中它會保持接近晶體的周轉(zhuǎn)溫度,但是如果工作溫度范圍在一定范圍內(nèi),則與AT切割單元相比,這種類型的晶體的成本效益較低.要求寬于0至50°C.
  圖2所示為4.194304MHz(32.768kHzx27)AT切割貼片晶體的類似電路.C3和C4旨在促進對在12pF的標(biāo)準(zhǔn)時鐘晶體負載下校準(zhǔn)的晶體進行精確的頻率修整.如果不需要修整,則用18pF或22pF固定單元替換這些電容器(選擇導(dǎo)致振蕩最接近標(biāo)稱頻率的值),或者完全省略它們,并指定要在30pF負載下校準(zhǔn)的晶體.
  深圳市康華爾電子是我國早期開始供應(yīng)石英晶振,32.768K晶振產(chǎn)品的供應(yīng)商,在這個市場扎根了近20年,擁有非常豐富的資歷和經(jīng)驗,有自信可以幫助用戶,解決任何與晶振相關(guān)的問題.很早開始,我們就拓展了臺灣,日本,韓國,馬來西亞,新加坡,美國及其他歐洲進口晶振品牌,讓用戶的選擇更多,更方便.
計時模塊使用石英晶體技術(shù)指導(dǎo)

正在載入評論數(shù)據(jù)...

發(fā)表評論:

姓名:
郵箱:
驗證: 驗證碼
正文:

歡迎參與討論,請在這里發(fā)表您的看法、交流您的觀點。

誠征下列地區(qū) 晶振 | 石英晶振 | 圓柱晶振 | 貼片晶振 | 陶瓷晶振 | 石英晶體諧振器 | 頻率元件 的合作伙伴:
深圳市 廣州市 北京 上海 東莞 佛山 中山 順德 珠海 杭州 溫州 武漢 長沙 南京 大連 長春 西安 鄭州 澳門 沈陽 南寧 昆明 濟南 重慶 成都
有源晶振,表晶,石英晶振,,貼片晶振,聲表面濾波器,陶瓷晶振,陶瓷霧化片,陶瓷濾波器,微孔霧化片,微孔霧化片,單片158KHz微孔霧化片,單片陶瓷霧化片,霧化片,進口晶振,F11聲表面濾波器,TO-39聲表面濾波器,3*3貼片聲表面濾波器,KDS晶振,愛普生晶振,精工晶振,村田晶振,京瓷晶振,NDK晶振,NX3225SANDK晶振,NX5032GANDK晶振,有源晶振,溫補晶振,KDS晶振DST310S,愛普生晶振FC-135,愛普生晶振MC-146,精工晶振SC-32S,精工晶振SSP-T7;
在線客服
在線客服
close
在線客服 康華爾微信號
康華爾公眾號