石英晶振的激励功率等级

‍不同晶振的参数会对其性能和可靠性产生影响，其中“激励功率”是一个关键指标。石英晶振的激励等级通常根据晶振在各种工作状态下的能耗，或其电流等级来定义和表示。

I：晶振工作时的电流。

RL：电路中的总等效负载电阻。

激励功率的参考值

不同类型和封装的石英晶振对激励功率的要求都不一样，以下是几种常见晶振的激励功率推荐值及最大值：

49U/49S/49M晶振：100µW (500µW max)

SMD MHz晶振：10µW（50µW max)

32.768kHz晶振：0.1 µW (0.5µW max)

设计电路时，凯擎小妹建议您确保激励功率在推荐范围内，且不超过最大激励功率。具体参数需以晶振的规格书为准。

以KOAN晶振KX49S为例：

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另外，在小型化和低功耗的发展趋势下，激励功率，驱动电流，体积，功率相应减少，导致驱动能力变弱。

激励功率过高

频率变化

激励功率过高会导致振幅增大，从而引发幅频效应。这种效应会改变晶振的机械应力与弹性常数，从而导致振荡频率有明显变化，影响设备的正常工作。

热应力增加

过高的功率会在晶片两电极之间形成不均匀的温度场，导致热应力增大，进而影响频率稳定性，严重时可能导致晶片损坏。

晶振老化

长期在高激励功率下运行会加速晶振老化，缩短使用寿命，增加维修或更换的成本。

激励功率过低

DLD效应

激励功率不足时，晶振的振荡能力下降，容易出现驱动功率相关性(DLD)效应。晶振的频率可能随着激励功率的波动而变化。

晶振无法起振‍

若激励功率过低，电路的振荡裕量不足，可能导致晶振无法启动振荡，使设备无法正常运行。

如何减少驱动功率‍‍

增加阻尼电阻‍

在电路中增加适当的阻尼电阻，可以减小反相放大器的输出幅度，从而降低驱动功率。但需确保振荡裕量大于晶振等效电阻的5倍，以保证振荡器稳定运行。

减少外部负载电容

减小外部负载电容可以增加振荡电路的阻抗，从而降低实际驱动功率。然而，需注意负载电容的调整可能影响振荡频率，必须确保频率仍在允许范围内。