晶體應(yīng)用培訓(xùn)材料(編輯修改稿)
2024-08-28 21:37 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 選頻網(wǎng)絡(luò)選頻元件為諧振器4有由非線性元器件組成的限幅電路負(fù)阻抗R 在第一個(gè)起振條件中,由于諧振回路不是理想矩形,故存在不均勻性,具有一定頻帶的信號(hào)作用于回路時(shí),回路的電流或回路端電壓頻率失真(在通頻帶范圍內(nèi)產(chǎn)生的頻率失真被認(rèn)為是允許的).同樣,由于回路的電流或端電壓對(duì)各個(gè)頻率分量產(chǎn)生的相位移不成線性關(guān)系,故不可避免地產(chǎn)生相位失真,這是諧振回路的相頻特性,此特性不僅僅與諧振器條件有關(guān)，還與振蕩電路本身有關(guān)。2． 負(fù)載電容特性：(1) 諧振器工作頻率范圍： (2) 串聯(lián)時(shí),L1和C1的電抗值相等且符號(hào)相反。Fs=(1/2π)*(L1*C1)1/，諧振器方表現(xiàn)為感性，可組成振蕩回路。(3) 振蕩電路是等效電路是由負(fù)阻抗R和電容CL構(gòu)成的，CL是由石英晶體諧振器兩端向振蕩器看的有效電容量，通常稱為負(fù)載電容。(4) Fs和Fp之間的間隔代表石英諧振器的可調(diào)帶寬,通過(guò)CL可使晶體工作在Fs和Fp之間的 某一點(diǎn),諧振器在這一區(qū)域呈現(xiàn)感性，諧振器與負(fù)載串聯(lián)后,FL=FS{1+[C1/(C0+C1)]}. 激勵(lì)功率偏小時(shí)，信噪比下降，諧振器不易起振，其短期穩(wěn)定性和可靠性下降；激勵(lì)功率偏大時(shí)諧振器中晶片溫度上升，頻率穩(wěn)定度下降，且由于激勵(lì)功率偏大，可能引起機(jī)械形變超過(guò)彈性限度使晶格產(chǎn)生永久位移，甚至產(chǎn)生不振，同時(shí)阻抗上升，溫度頻差和溫度阻抗不穩(wěn)定。半導(dǎo)體回路需要的正常工作激勵(lì)功率日益減小，一般而言。 隨著激勵(lì)功率的上升，諧振器的頻率也不斷上升。 所有的石英諧振器都有寄生響應(yīng)（主振頻率之外的非需要頻率），寄生響應(yīng)的頻率值高于主振頻率，但其振幅比主振頻率小。寄生響應(yīng)的大小用公式Anw=Ig(RNW/Rr)表示。對(duì)于諧振器而言，通常寄生響應(yīng)的大小要求在36DB，而濾波器則要求大于40DB，這要求一些特殊的技術(shù)參數(shù)包括具有很小的C1值。 隨著頻率的上升和泛音次數(shù)的增加，寄生響應(yīng)減小。 因此在應(yīng)用晶體諧振器時(shí)應(yīng)對(duì)其匹配的電容進(jìn)行確認(rèn)，一般IC廠家都會(huì)在給出典型電路的同時(shí)也給出晶體的規(guī)格及負(fù)載要求，只不過(guò)雜散電容的影響會(huì)造成頻率的漂移和相位的不穩(wěn)定，所以晶體也要做出相應(yīng)的更改，因此在使用前要進(jìn)行匹配測(cè)試，主要有幾個(gè)注意要點(diǎn)： 激勵(lì)功率的確定，在電路中IC提供給晶體的激勵(lì)大小直接影響到晶體工作的穩(wěn)定性，激勵(lì)過(guò)大會(huì)導(dǎo)致晶體共振的破壞或蒸鍍電極的蒸發(fā)，頻率漂移或晶體損壞； 最佳電容值的確定，保證精確的頻率輸出； 負(fù)性阻抗的測(cè)試，如果負(fù)阻過(guò)小，而晶體諧振阻抗偏大，則會(huì)造成晶體難起振或工作不穩(wěn)定，負(fù)阻至少要在晶體諧振阻抗的510倍以上。注：在應(yīng)用晶體諧振器時(shí)應(yīng)由生產(chǎn)廠家對(duì)其規(guī)格進(jìn)行確認(rèn)，一般IC廠家都會(huì)在給出典型電路的同時(shí)也給出晶體的規(guī)格及負(fù)載要求，只不過(guò)雜散電容的影響會(huì)造成頻率的漂移和相位的不穩(wěn)定，所以晶體也要做出相應(yīng)的更改，因此在使用前要進(jìn)行匹配測(cè)試，主要有幾個(gè)注意要點(diǎn)： 激勵(lì)功率的確定，在電路中IC提供給晶體的激勵(lì)大小直接影響到晶體工作的穩(wěn)定性，激勵(lì)過(guò)大會(huì)導(dǎo)致晶體共振的破壞或蒸鍍電極的蒸發(fā)，頻率漂移或晶體損壞，對(duì)高頻激勵(lì)大晶體應(yīng)考慮泛音晶體； 最佳電容值的確定，保證精確的頻率輸出； 負(fù)性阻抗的測(cè)試，如果負(fù)阻過(guò)小，而晶體諧振阻抗偏大，則會(huì)造成晶體難起振或工作不穩(wěn)定，負(fù)阻至少要在晶體諧振阻抗的510倍以上。了解今天的可編程振蕩器內(nèi)容 知道它們的功能和應(yīng)用將令您更迅捷地評(píng)估及選用合適的可編程振蕩器 在加速產(chǎn)品開發(fā)周期和追求準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)的時(shí)代，定時(shí)就是一切。對(duì)一個(gè)設(shè)計(jì)工程師或項(xiàng)目開發(fā)工程師來(lái)說(shuō)，幾乎沒(méi)有什么事情比花六個(gè)星期等待一個(gè)樣機(jī)部件更令人惱怒的了，或許更糟的是，在緊張的生產(chǎn)過(guò)程中缺少一個(gè)關(guān)鍵部件，而這個(gè)部件恰好是晶體振蕩器。 說(shuō)到可編程振蕩器，它的最大特點(diǎn)是幾分鐘內(nèi)就能定置它的頻率。這種“一種型號(hào)全部搞定”器件的誘惑力是可想而知的。以單個(gè)多用途部件代替庫(kù)存幾百種部件的方式為設(shè)計(jì)者、承包加工廠和其它從事大批量生產(chǎn)的電子公司帶來(lái)巨大的靈活性，并創(chuàng)造出潛在的節(jié)約效果。 但是，切實(shí)可行地實(shí)現(xiàn)可編程振蕩器替代固定頻率元件只不過(guò)是最近才出現(xiàn)的。象每一種新興技術(shù)一樣，可編程振蕩器也經(jīng)歷了成長(zhǎng)的磨難。一致性問(wèn)題就曾困擾了整整第一代設(shè)計(jì)產(chǎn)品。1998年，一家廠商風(fēng)風(fēng)火火地推出了第二代可編程振蕩器，可由于過(guò)高的抖動(dòng)使其在一些對(duì)噪聲敏感的應(yīng)用中失敗了。 幸虧關(guān)于可編程振蕩器可靠性的指責(zé)是完全不符合實(shí)際的，除掉一些特例，現(xiàn)在的可編程振蕩器能滿足大多數(shù)樣機(jī)的需要，適合大多數(shù)生產(chǎn)應(yīng)用。了解下列內(nèi)容將有助于各位工程師充分享用可編程振蕩器擁有的幾乎是即時(shí)交貨的時(shí)間優(yōu)勢(shì)，并保證它能默默地、連續(xù)可靠地工作。 把抖動(dòng)困擾降到最小 可編程振蕩器幾乎在每一類、每一項(xiàng)技術(shù)規(guī)范上都能與固定頻率的器件相匹敵，但抖動(dòng)（相位噪聲）卻是個(gè)例外?？删幊唐骷亩秳?dòng)有一部份來(lái)源于編程過(guò)程，或者更具體地說(shuō)，來(lái)源于編程算法。 當(dāng)算法中用到乘法時(shí)，抖動(dòng)值突然顯著增大，這主要是因?yàn)槎秳?dòng)被乘上了編程算法設(shè)置特定頻率時(shí)所用的系數(shù)。雖然為了得到所要的振蕩器輸出頻率，算法中通常既需要用到乘法也需要用到除法，但除法并不加大抖動(dòng)。通過(guò)把編程算法的乘法系數(shù)減到最小，來(lái)自可編程器件的相位噪聲可以做到和傳統(tǒng)的固定頻率器件很接近，這主要是晶體及振蕩器電路產(chǎn)生的抖動(dòng)。 SaRonix公司已規(guī)范了類似的編程過(guò)程。保證可編程振蕩器的每件產(chǎn)品都具有穩(wěn)定一致的性能——這也同樣具有重要意義，Sa Ronix公司通過(guò)采用自動(dòng)設(shè)計(jì)流程以保證相同的編程算法用于有相同輸出頻率的所有部件。 由于有了這樣的技術(shù)進(jìn)步，現(xiàn)在幾乎每個(gè)電路上都可采用可編程振蕩元件——甚至可用于通信設(shè)備的某些電路中
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