CRYSTEK振荡器CCPD-575X-20-80.000晶体负载计算

CRYSTEK振荡器CCPD-575X-20-80.000晶体负载计算

图1中的皮尔斯门振荡器得到了大多数设计师的认可，但很少有人知道如何正确指定晶体。图1拓扑结构中使用的晶体可以是基本的AT-CUT或BT-CUT。与AT-CUT相比，BT-CUT石英晶体晶振在温度上具有较差的频率稳定性。这种拓扑结构使用平行晶体而不是串联晶体。当指定了并联晶体时，晶体制造商还将要求您指定负载电容。

为了理解负载电容，想象一个串联LC电路，其中晶体是L，负载电容是C。LC电路的谐振频率将作为L和C的函数而变化。但在晶体的情况下，L是固定的（温度不是参数）。

晶体数据表上由负载电容控制的参数是25°C下中心频率的容差或校准。如果石英晶体振荡器电路未设计为与负载电容值匹配，则中心频率将不在数据表的公差范围内。有趣的是，所谓的并联晶体需要其电容负载与其端子有效串联。

那么，你的皮尔斯门振荡器对晶体的负载是多少？图2所示的一个简单计算将告诉您。

既然你知道了如何计算电路呈现给晶体的负载电容，你应该选择什么负载电容？在回答这个问题之前，您需要了解晶体中心频率与负载电容的灵敏度。这被称为微调灵敏度S，由下式给出：

其中Cm是晶体的运动电容
Co是晶体的分流电容
Cload是负载电容
从修剪灵敏度方程中可以看出，Cload越小，修剪灵敏度就越大。换言之，如果你设计的是固定频率的时钟，那么你会选择一个高的Cload值，比如20pF。然而，如果你正在设计一个可变频率振荡器（VCXO压控晶振），那么你可以选择一个低的Cload数值，比如14 pF。

C1和C2的值也影响振荡器的增益。值越低，增益越高。同样，C2/C1比率也会影响增益。要增加增益，请使C1小于C2。