在这里你可以找到音叉水晶单元性质

在这里你可以找到音叉水晶单元性质

音叉式水晶的频率输出一般为32.768KHZ,同时也被称之为音叉晶体或者音叉表晶,它属于一种特殊形式演变而成的弯曲模式晶体单元,它的工艺制造和制造技术,功能参数与MHZ频率的也石英晶体大不同,音叉晶体通常被应用于各类小型的计时设备产品中,比如儿童手表,机械,石英手表,蓝牙无线耳机等产品领域中,它在时序计时中发挥至关重要的作用,同时也属于实时时钟晶振的一类石英产品.

本文首要介绍音叉晶体的主要单元性质,为了确定电路Margin(CM),需要首先确定负性阻抗,为了确定负性阻抗,我们必须检查振荡电路可以激励的石英晶体最大电阻,为了测试,把板子装在一个电脑主机上以提供足够的电源,测试电路包括一个有探针的安捷伦500MHz示波器,以及HP225MHz频率计和一个万用表,使用必须是一个一般的晶振,不要在测试负性阻抗时使用一个不良的,有问题的或未知的晶体.

为了测量负性阻抗,我们与晶体串联一个可调电阻(变阻器),选择变阻器时,我们建议先选一个500欧的变阻器,对以高增益电路或低频率电路,需要一个1k?变阻器,一旦把变阻器装在板上并通电,渐渐增大电阻直到音叉晶体振荡停止,然后减小电阻直到振荡电路开始工作,然后拆下这个可调电阻(变阻器),并在欧姆计上测量电阻.

这些测量的结果是:板#1的电阻确定为RTEST=44.6?,板#2的电阻确定为RTEST=37.6?,一旦我们动态地测试了电路起振一个一般石英晶体谐振器的能力后,我们可以用以下图2中的公式算出负性阻抗(-r):−r=RTEST+ESR,使用一个之前测试过的,有以下参数的一般晶体,你们可以问你们的晶体产商协助提供这些数据,上面公式中的R1等于你们晶体厂商打印数据中用来表示晶体电阻的RR或Rs.

根据公式−r=RTEST+ESR,现在我们可以确定这两块板的负性阻抗,负性阻抗为量测出的电阻与测试的晶体ESR之和,Board#1RTEST=44.6?gives us negative resistance of 57.3?,Board#2RTEST=37.6? gives us negative resistance of 50.3?,测出了负性阻抗,我们可以算出板上给该石英晶体振荡器的电路Margin,这个电路Margin的定义为负性阻抗的绝对值│–r│除以ESR的平均值,这里应该使用的ESR平均值是指一定晶体批次的平均ESR,因为生产的容许偏差,这些晶体的电阻会分布于一定范围内.

为了改善电路margin,建议降低电路的负载,这将会改善音叉压电晶体的频率,并将一定程度的增大电路margin,为了获得总负载14pF,我们必须考虑超过7pF的离散电容,用最后我们需要的14pF减去它,这样我们知道C1和C2通过计算总电容是6到7pF,振荡器单元没有提供足够的电路margin来保证电路在所有条件下都能很好的起振,到此,其他条件,比如不同问题时的表现都尚未进行评估,并会使以上的发现更为糟糕.

石英晶体是损耗低,高Q值,容易大量加工生产,成本低,纯度高的压电石英晶体,通过更好的设计降低不良的噪声和振动性成为了振荡器元件,晶振在并联模式中使用电容来调整频率,同时也需要另外的电感来校低电容,晶体可以以很多频率工作,或是基频频率或是某个奇数泛音,必须进行定义,因为它必须与振荡器的设计相符.