晶振設(shè)計參考資料搜集

1、晶振設(shè)計1. 振蕩器類型振 蕩 方 式低功耗振蕩LP（Low Power）標(biāo)準(zhǔn)晶體振蕩XT（Crystal/Resonator）高速晶體振蕩HS (High Speed)阻容振蕩 RC（Resistor/Capacitor）1.1典型的外部并行諧振振蕩電路.74AS04反相器以來實現(xiàn)振蕩器所需的180°相移，4.7K的電阻用來提供負反饋給反相器，10K的電位器用來提供偏壓，從而使反相器74AS04工作在線性范圍內(nèi)。1.2典型的外部串行諧振振蕩電路.74AS04反相器用來提供振蕩器所需的180°相移， 330的電阻用來提供負反饋，同時偏置電壓。1.3 RC振蕩：如果REXT低

2、于2.2K，振蕩器將處于不穩(wěn)定工作狀態(tài)，甚至停振。而REXT大于1M時，振蕩器又易受噪聲、濕度、漏電流的干擾。因此，電阻REXT取值最好在3K100K范圍內(nèi)。在不接外部電容時，振蕩器仍可工作，但為了抗干擾及保證穩(wěn)定性，建議接一20PF以上的電容。其中，EN 為勢能信號，其 Active 為 “1”，振蕩頻率取決于 R C 的值，經(jīng)驗近似估算值為 T=2.2RC,在實際IC DESIGN 時，常常把 R C 都做在 IC 內(nèi)部，但是，留兩個PAD在外面，可以通過調(diào)整并聯(lián)在外的電阻值來微調(diào)頻率。此為單穩(wěn)態(tài)形振蕩器，必須輸入一個觸發(fā)信號VIN，“HIGH”PULSE，其寬度要求大于門延遲（GATE

3、DELAY）一倍以上即可，之后便可以一直振蕩下去，除非VIN輸入端為固定高電平時才停止振蕩有 GATE 的傳輸延遲形成自激振蕩，這樣，只要能調(diào)整延遲時間的大小，就可控制振蕩頻率。振蕩器基本上是一個具負反饋的放大器，由于 Loop Gain 在大小上大于 “1”，而相位等于 360 度時，此時不需要外界的信號，自然就造成一穩(wěn)定的振蕩信號，因此振蕩器的結(jié)構(gòu)必須包括：     A、在振蕩頻率下具有功率增益的主動元件。     B、振蕩頻率的決定元件。     C、振蕩振幅的限制、穩(wěn)

4、定元件。2. 常見問題分析2.1：如何選擇晶體？ 對于一個高可靠性的系統(tǒng)設(shè)計，晶體的選擇非常重要，尤其設(shè)計帶有睡眠喚醒(往往用低電壓以求低功耗)的系統(tǒng)。這是因為低供電電壓使提供給晶體的激勵功率減少，造成晶體起振很慢或根本就不能起振。這一現(xiàn)象在上電復(fù)位時并不特別明顯，原因時上電時電路有足夠的擾動，很容易建立振蕩。在睡眠喚醒時，電路的擾動要比上電時小得多，起振變得很不容易。在振蕩回路中，晶體既不能過激勵(容易振到高次諧波上)也不能欠激勵(不容易起振)。晶體的選擇至少必須考慮：諧振頻點，負載電容，激勵功率，溫度特性，長期穩(wěn)定性。Clock SourceAccuracyAdvantagesDisadv

5、antagesCrystalMedium to HighLow costSensitive to EMI, vibration, damp Drive circuit matching Crystal Oscillator Module Medium to HighInsensitive to EMI, damp. No additional components or matching issues. High cost High power consumption Sensitive to Vibration Large size Ceramic ResonatorMediumLower

6、cost Sensitive to EMI, vibration, damp Drive circuit matching Silicon OscillatorLow to MediumInsensitive to EMI, vibration, damp Fast startup Small size/no additional components or matching issues. Temperature sensitivity generally worse than crystal and ceramic resonator types. High supply current

7、with some types. RC Oscillator (discrete)Very LowLowest costUsually sensitive to EMI, vibration, damp Poor temperature and supply voltage rejection performance. Usually large size 2.2：如何判斷晶振是否被過分驅(qū)動？電阻RS常用來防止晶振被過分驅(qū)動。過分驅(qū)動晶振會漸漸損耗減少晶振的接觸電鍍，這將引起頻率的上升?？捎靡慌_示波器檢測OSC輸出腳，如果檢測一非常清晰的正弦波，且正弦波的上限值和下限值都符合時鐘輸入需要，則晶

8、振未被過分驅(qū)動；相反，如果正弦波形的波峰，波谷兩端被削平，而使波形成為方形，則晶振被過分驅(qū)動。這時就需要用電阻RS來防止晶振被過分驅(qū)動。判斷電阻RS值大小的最簡單的方法就是串聯(lián)一個5k或10k的微調(diào)電阻，從0開始慢慢調(diào)高，一直到正弦波不再被削平為止。通過此辦法就可以找到最接近的電阻RS值。 2.3：如何選擇電容C1，C2？（1）：因為每一種晶振都有各自的特性，所以最好按制造廠商所提供的數(shù)值選擇外部元器件。 （2）：在許可范圍內(nèi)，C1,C2值越低越好。C值偏大雖有利于振蕩器的穩(wěn)定，但將會增加起振時間。 （3）：應(yīng)使C2值大于C1值，這樣可使上電時，加快晶振起振。這里介紹一種AM發(fā)射機電路，頻率穩(wěn)定、電路簡單、制作容易、無須調(diào)試即可成功?？捎糜谑找魴C調(diào)試及刻度盤校對等。    發(fā)射機電路采用一片CD4049反向器，使電路特別簡單。電路射頻振蕩器使用反向器III，射頻振蕩器的頻率受到1MHz晶振的控制。IV和V號反向器組成放大整形電路，以改善效果。I和II號反向器以及外圍的R1、R2、C1