

第一講 : 電路元件的功能
介紹電路元件的作用和選擇最佳電路常數所需要確認的振蕩特性。
第二講 : 振蕩裕量測量
介紹振蕩裕量的計算方法和負電阻的測量方法。
第三講 : 驅動功率測量
介紹驅動功率計算示例和驅動功率的測量方法。
第四講 : 振蕩頻率測量
振蕩頻率的測量方法、什么是振蕩頻率相關性?介紹振蕩頻率相關性的要點。
第五講 : 振蕩特性與常數之間的關系
關于振蕩特性與常數之間的關系以及電路測試的基本流程,振蕩特性與常數之間的關系如何?介紹更改電路常數后各種特性的變化以及基本電路測試步驟。

其它:
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第一講 : 電路元件的功能

附錄:晶體振蕩器基礎知識~術語
1
共振頻率
2
等效電路
3
等效串聯電阻 (R1)
晶體諧振器等效電路串聯支路中的電阻。
4
負載電容 (Cs)
讓晶體諧振器具有負載共振頻率的電容。在實際振蕩電路中,連接晶體諧振器的實際電容是由外部負載電容、IC雜散和PCB等產生的。也可用下述公式進行計算:

5
負載共振頻率 (fL)
負載共振頻率是晶體諧振器中負載電容串聯的共振頻率,這一頻率比共振頻率高。由于實際值與晶體諧振器規范中額定值之間的電容差,所以實際和額定振蕩頻率間存在頻差。
也可用下述公式進行計算:

6
拉敏性
上面的圖顯示了負載電容變化產生的負載共振頻率 (fL) 偏移。此圖中每個點的斜率就是拉敏性。參見下面的圖。在負載電容為6pF時,拉敏性是-17ppm/pF。(負載電容變化1pF時,頻移為17ppm)。也可用下述公式進行計算:

7
導納圓
下圖是在導納平面坐標 (電導—電納) 上繪制的晶體諧振器共振特征。由于畫成了圓形,因此稱為導納圓。在頻率低于共振頻率時,導納靠近原點。在頻率增加時,導納按順時針方向畫圓。

8
振蕩裕量
即振蕩停止的裕量,這也是振蕩電路中最重要的術語。振蕩裕量取決于組成振蕩電路的元件 (晶體諧振器、MCU、電容器以及電阻器) 。村田推薦維持5倍或更大的振蕩裕量。更詳細內容請關注本系列講座第二講。
9
負阻 (-R)
負阻是用阻抗表示的振蕩電路信號放大能力。由于其作用與電阻相反,所以是負值。負阻較高值小說明振蕩電路的放大能力低。振蕩電路中的負阻取決于CMOS逆變器的特性、反饋電阻、阻尼電阻和外部負載電容。

10
驅動功率
驅動功率是指振蕩電路中晶體諧振器的功耗。它不僅取決于晶體諧振器的等效串聯電阻,還取決于組成振蕩電路的元件 (MCU、電容和電阻) 。在驅動功率超額時,頻率—時間性能會出現不正常特性。在設計振蕩電路時,最好檢查一下驅動功率。
11
C-MOS逆變器
C-MOS是互補MOS,組成了相互連接的p和n型MOSFET。在下圖中起到逆變器 (邏輯逆變電路NOT) 的作用。

12
振蕩電路
在裝有C-MOS逆變器或晶體管的放大電路中,所謂的“振蕩電路”就是將輸出連接到輸入,以便持續放大反饋。只有通過晶體諧振器反饋才能選擇并放大共振頻率的信號。

13
其它術語
電路匹配 |
構成電路的元件 (C-MOS逆變器、晶體諧振器、電阻和外部負載電容) 組合,會改變振蕩特性。因此,必須組成適當的電容組合,以獲得強大的振蕩電路。這種檢查和調整也稱為電路匹配。 |
標稱頻率 |
標稱頻率是指晶體諧振器生產商指定的晶體諧振器頻率。必須要知道的是,由于MCU、PCB和外部負載電容的不同,實際振蕩頻率會偏離標稱頻率。 |
頻率容限 |
是指操作環境中振蕩頻率超大允許偏差的頻率范圍。通常根據標稱頻率用ppm表示。 |
反饋電阻 |
在振蕩電路中,反饋電阻與C-MOS逆變器并聯連接。它可能集成在MCU上。它的作用是平衡逆變器I/O間的DC電壓,而逆變器將起到放大器的作用。在反饋電阻沒有集成在MCU上時,非常好使用1Mohm作為外部反饋電阻。 |
阻尼電阻 |
阻尼電阻用于振蕩電路中C-MOS逆變器的輸出端。其作用是減小振蕩幅度,以降低降低功率。另一方面,必須注意振蕩裕量,因為超額的阻尼電阻會引起振蕩停止。通常阻尼電阻的使用范圍是從0到2kΩ,它取決于MCU的特性。 |
外部負載電容 |
外部負載電容用于振蕩電路接地逆變器的輸入端和輸出端。它是直接影響負阻和振蕩頻率的重要元件。這些電容在CERALOCK?中稱為“負載電容器”。另一方面,在晶體諧振器中,將其稱為“外部負載電容”,以區別于負載電容“Cs”。通常將兩個相同的電容用作外部負載電容。5到10pF作為外部負載電容是很適合的,這將取決于MCU的特性和安裝基板的寄生電容。 |

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