为什么晶振会出现频偏,用什么方法可以最大化缩小其影响

为什么晶振会出现频偏,用什么方法可以最大化缩小其影响

晶振乃是频率控制元器件,但是它的频点会出现上下浮动,因为生产技术和固有属性的原因,将石英晶振产品的频点固定在一个特定值上是不现实的,所以就有了频率公差的出现,即使现在有的晶振产品,如温补晶振的频差已经做到了最高0.5ppm的样子,但依旧无法实现完全固定,那么为什么会出现这种频偏现象呢,我们应该如何缩小其影响呢?

如果石英晶振实际振荡频率从标称频率偏移,则将考虑以下原因：

1.晶体单元的实际驱动电平超过其指定的最大值.

2.实际负载电容与规范中的指定值不同

3.振荡不正常

3-1、晶体单元的实际驱动电平超过其指定的最大值.

重要的是晶体单元的实际驱动电平在驱动电平规范内.过高的驱动电平可能导致更高的振荡频率或更大的R1.如果要将驱动器级别调低,可以采取以下措施.具体操作可参阅”是什么原因导致的石英晶体振荡频率随温度漂移不正常?”

3-2、实际负载电容与规范中的指定值不同

晶体单元的振荡频率按照其规范中规定的负载电容进行分类.因此,如果有源晶振晶体的实际负载电容与规范中规定的负载电容不同,则实际振荡频率可能与晶体单元的标称频率不同.您可以通过以下措施调整此频率差异.

措施1：调整外部负载电容

为了改变外部负载电容,实际振荡频率变低.如果外部负载电容很大,请注意振荡裕度会很低.通过大的外部负载电容,振荡幅度可能很小.

措施2：改变指定不同负载电容的晶体单元

为了应用具有大负载电容的晶振晶体单元,实际振荡频率变高.例如：你需要30MHz的频率,并使用规定频率为30MHz的晶体单元作为负载电容,额定频率为6pF.但是你确认实际振荡从30MHz低至30ppm.

实际电路板上的负载电容似乎大于6pF.所以你用8pF作为负载电容改变指定30MHz的晶体单元.通过这种变化,实际振荡频率从30MHz低至5ppm,您可以调整频率差.

3-3、振荡不正常

振荡电路可能不在晶体单元的标称频率附近工作.

它被称为“不规则振荡”,如果C-MOS逆变器不是非缓冲型,可能会发生这种情况.通过调节阻尼电阻和外部负载电容,可以减少不规则振荡的可能性.为了从根本上解决这个问题,需要应用具有非缓冲型C-MOS逆变器的IC.

当发现不规则振荡时,请联系IC制造商确认C-MOS逆变器是否为非缓冲型.如果您考虑的IC不是非缓冲型,请考虑将IC更换为具有非缓冲型C-MOS逆变器的替代型IC.

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