了解晶体振荡器参数以优化组件选择

2512816 2022-11-24 | pdf | 327.84KB | 次下载 | 免费

资料介绍

基于石英的晶体振荡器是几乎所有电子电路中负责频率/定时精度和性能的核心组件。因此，它们需要随着时间的推移保持准确和精确。当然，“完美”的振荡器只存在于理论上，所以设计人员的问题是选择合适的振荡器来满足设计目标。这不是一件容易的事。基于石英的晶体振荡器是几乎所有电子电路中负责频率/定时精度和性能的核心组件。因此，它们需要随着时间的推移保持准确和精确。当然，“完美”的振荡器只存在于理论上，所以设计人员的问题是选择合适的振荡器来满足设计目标。这不是一件容易的事。一旦确定了应用的性能要求，设计人员就需要为相关电路找到在性能、成本、稳定性、尺寸、功率、物理结构和驱动能力之间实现适当平衡的解决方案。为此，他们需要了解振荡器的工作原理、关键特性以及它们是如何演变的。一旦确定了应用的性能要求，设计人员就需要为相关电路找到在性能、成本、稳定性、尺寸、功率、物理结构和驱动能力之间实现适当平衡的解决方案。为此，他们需要了解振荡器的工作原理、关键特性以及它们是如何演变的。在查看与高性能晶体振荡器模块相关的各种观点之前，本文将概述晶体振荡器的基础知识。然后，使用在查看与高性能晶体振荡器模块相关的各种观点之前，本文将概述晶体振荡器的基础知识。然后，使用ECS Inc.ECS Inc.的代表性设备，在确定顶级和二级参数之前简要回顾这些振荡器的基础知识，以及这些参数的一些实际值。它还将展示不同的单元如何匹配一些典型应用的需要。的代表性设备，在确定顶级和二级参数之前简要回顾这些振荡器的基础知识，以及这些参数的一些实际值。它还将展示不同的单元如何匹配一些典型应用的需要。晶体振荡器的工作原理晶体振荡器的工作原理晶体振荡器为处理器提供时钟心跳、数据链路的位定时、数据转换的采样时间以及调谐器和合成器中的主频率。简而言之，晶体振荡器的石英元件充当振荡器电路反馈网络中的极高 Q 谐振元件（图 1）。由于晶体及其振荡器的重要性，人们对石英材料的基本物理特性及其电气和机械性能以及各种振荡器电路进行了广泛的研究和分析。晶体振荡器为处理器提供时钟心跳、数据链路的位定时、数据转换的采样时间以及调谐器和合成器中的主频率。简而言之，晶体振荡器的石英元件充当振荡器电路反馈网络中的极高 Q 谐振元件（图 1）。由于晶体及其振荡器的重要性，人们对石英材料的基本物理特性及其电气和机械性能以及各种振荡器电路进行了广泛的研究和分析。图 1：利用压电效应，晶体在振荡器电路的反馈回路中充当高 Q、稳定且精确的谐振元件。（图片来源：ECS Inc. International，已修改）图 1：利用压电效应，晶体在振荡器电路的反馈回路中充当高 Q、稳定且精确的谐振元件。（图片来源：ECS Inc. International，已修改）多年来，用户会指定晶体的频率和其他关键特性，然后使用真空管（早期）、晶体管和 IC 提供自己的独立振荡器电路。该电路通常结合了仔细的设计分析以及一些“艺术”和基于经验的判断，因为其中有许多相互关联的微妙之处。设计人员会尝试平衡这些因素，以使振荡器性能与石英晶体“切割”和特性以及应用优先级相匹配。多年来，用户会指定晶体的频率和其他关键特性，然后使用真空管（早期）、晶体管和 IC 提供自己的独立振荡器电路。该电路通常结合了仔细的设计分析以及一些“艺术”和基于经验的判断，因为其中有许多相互关联的微妙之处。设计人员会尝试平衡这些因素，以使振荡器性能与石英晶体“切割”和特性以及应用优先级相匹配。如今，这种自己动手 (DIY) 的晶体振荡器设计工作相对较少，因为需要花费时间和精力才能正确完成初始设计。然后是对振荡器性能的准确测量。这很复杂，需要精密仪器和仔细设置。相反，对于许多应用，设计人员可以购买一个微型、全封闭的模块，其中包括石英元件以及振荡器电路及其输出驱动器。这明显减少了设计工作量和时间，同时用户获得了一个完全表征的单元和一个具有保证规格的数据表。