不知道微处理器应用晶振产品应该怎么选择?莫慌!

不知道微处理器应用晶振产品应该怎么选择?莫慌!

一款适宜的石英晶振产品对电子产品来说有多么重要?举个例子,如果对一个蓝牙耳机进行选型的话你就必须要考虑的是产品的音质,数据有效传输距离等等,那么对此你就必须要考虑的就是晶振频率的稳定性和负载电容的大小,因为频率稳定性会影响数据传输的有效性,而负载则会影响有效传输距离,过大则范围缩小,过小则会影响晶振系统稳定性;不仅仅是蓝牙耳机,各种电子产品都是一样的,只是需求不同,考虑要求和标准自然就不同了,微处理器上使用的晶振选型也是这样的情况,均是按需考虑.

特别申明一下:除非微处理器数据表中另有说明,否则本应用笔记可作为选择晶体的一般指导,该晶体可与许多领先的微处理器制造商一起使用.

大多数微处理器都包括一个具有正反馈电阻器(典型值为1MO)的逆变器设计,该电阻器具有一个可选的串联电阻,其阻值范围为10欧姆至1K欧姆(见图A).

它具有一个输入端口(通常称为XIN,XI,XTALI或类似性质)和一个输出端口(XOUT,XO,XTALO或类似性质),用于这两个端口之间的晶振连接.大多数芯片的设计选项是由馈入晶体输入端口的外部时钟振荡器驱动,或由外部晶体驱动.

根据贴片晶振谐振频率,可以选择晶体作为基本模式或泛音模式.通常,高于28MHz的频率需要第三种泛音模式,以达到价格优势和交付.

在晶体电抗为感性的并联模式下,需要两个外部电容器(C1)和(C2),以实现振荡中必要的相移.无论晶体处于基本模式还是泛音模式,都需要C1和C2.C1和C2的值由芯片制造商指定,从6pF到47pF不等.

C1和C2可能不平衡,即值相等,但有时为了获得最佳性能而以特定比例(C1/C2)进行补偿,具体取决于晶体和放大器的特性以及电路板的布局.图B示出了用于基本模式操作的典型配置.

在泛音模式下,需要一个额外的电感器L1和电容Cc来选择第三泛音模式,同时抑制或拒绝基本模式.在第三泛音晶体电路中选择L1和Cc值,以满足以下条件.

1)来自串联谐振电路的L1,Cc组件的频率低于基频,这使得该电路在基频下看起来是电感性的.这种情况不利于基本模式下的振荡.

2)来自并联谐振电路的L1,Cc和C2分量的频率约为基频和第三泛音频率的一半.这种情况使电路在第三泛音频率下具有电容性,这有利于在所需泛音模式下的振荡.(见图C).

3)在标准泛音模式下,C2值从10pF到30pF不等.Cc值应至少选择C2值的10倍,因此等效C-equiv.将近似值.

可见微处理器晶振的选型似乎和普通石英晶振的选型不太一样,普通石英晶振的选型会考虑贴片晶体的振荡频率,负载电容,精度等;而微处理器的选型除了会考虑这些因素之外,还需要考虑的是泛音模式,以及基于泛音模式的电容器值等.

不知道微处理器应用晶振产品应该怎么选择?莫慌!