布置晶體和振蕩器單元的振蕩電路是比較復(fù)雜的，需要掌握相關(guān)的理論知識(shí)，和實(shí)操經(jīng)驗(yàn)，以及會(huì)算了公式看懂公式，在這方面Raltron晶振公司做得比較好，注意石英水晶的研發(fā)，每年都投入大筆的金錢做為科研費(fèi)用，并因此也為集團(tuán)帶來高收益。金洛鑫電子這幾篇文章，都著重講了晶振的感應(yīng)振蕩器技術(shù)，分為四篇，這是第三篇，最后一部分將會(huì)在下周一為大家獻(xiàn)上。

在講到振蕩器的電路及相關(guān)資料的時(shí)候，總會(huì)提到電阻，電壓，阻力，CL，電容，Q值，輸出等詞，這些都是振蕩器電路上常見的專業(yè)術(shù)語，你可以在任何關(guān)于石英晶體振蕩器的文章中可以看到，接下來也會(huì)圍繞著這幾個(gè)中心點(diǎn)，讓大家更熟悉振蕩器電路。

底線：設(shè)計(jì)大信號(hào)

ASIC輸出- 4伏特p-p，用于5伏邏輯。僅使用FET探頭測量信號(hào)。從輸出到輸入的電壓增益。從輸出反饋的電壓電平通過被動(dòng)元件輸入可能小于或大于信號(hào)輸出。乍一看，這可能聽起來很奇怪該信號(hào)可以通過增加被動(dòng)元素;但是，如果門輸入具有高阻力，可以證明輸出信號(hào)正在為水箱上的水龍頭充電電路和無源電壓增益是大約等于C2/C1。

為了驗(yàn)證被動(dòng)增益現(xiàn)象，在上放置一個(gè)非加載范圍探針輸入單元格（與C1相同）。去掉C1。觀察信號(hào)增加直到ESD二極管限制信號(hào)。底線：彌補(bǔ)信號(hào)損失通過晶振，選擇：

反饋電阻。反饋電阻用于偏置逆變器的輸入A類配置。的大小電阻應(yīng)足夠大以防止加載反饋網(wǎng)絡(luò)并允許逆變器在其中心運(yùn)行范圍。

對(duì)于基本模式和泛音帶有儲(chǔ)能電路的振蕩器，R1應(yīng)該是高頻時(shí)0.5到1.0兆歐姆在較低的1至5兆歐姆頻率。對(duì)于無感應(yīng)器的第三泛音，選擇更重要，只有少數(shù)幾個(gè)千歐姆。

指定石英晶體。系列還是并聯(lián)？平行！抵抗性。低晶體電阻期望更好的穩(wěn)定性和更高的可靠性。低電阻晶體也是與成本成反比。對(duì)于并聯(lián)諧振晶體，電阻應(yīng)指定為有效系列阻力（ESR）。

其中Rm是運(yùn)動(dòng)阻力，C0是靜電電容和CL是負(fù)載抵抗性。底線：阻力應(yīng)該是指定盡可能低，實(shí)際上可能包括經(jīng)濟(jì)因素。負(fù)載電容。對(duì)于并聯(lián)共振晶體，負(fù)載電容必須指定-假設(shè)您知道負(fù)載。這不是“首先出現(xiàn)的-坑洼或輪子？“情景。振蕩器設(shè)計(jì)應(yīng)該指明什么類型應(yīng)購買組件。該訂購或庫存的水晶不應(yīng)該決定振蕩器設(shè)計(jì)。

雖然CL選擇的更多細(xì)節(jié)是在下一節(jié)中，水晶是一般指定為12至20pf，CL這種類型的應(yīng)用程序。振蕩器設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。警告。以下元素值是建議可能需要的起始值迭代并要求測試。

測試。測試應(yīng)該在a上進(jìn)行模擬最終產(chǎn)品的面包板。應(yīng)用啟動(dòng)電壓應(yīng)該包括緩慢的上升和步驟功能（這可能需要?jiǎng)h除PCB供電電壓并施加VDD外部可變電源）。在電源緩慢斜坡測試期間泛音，人們可以期待這種操作將是基本的，直到供應(yīng)達(dá)到約2.5伏特。更正

較低模式啟動(dòng)通常由降低C2的電容值。兩者的電源步進(jìn)功能測試基本和泛音設(shè)計(jì)需要瞬間施加電力。這個(gè)可以通過提升ASIC VDD引線來完成并將其接觸到VDD。這個(gè)測試應(yīng)該包括ASIC的所有電壓絕對(duì)最大值-通常為7.0伏特。

在高壓階躍功能測試期間，石英振蕩器可能會(huì)嘗試跳到下一個(gè)更高的模式。這是不可接受的條件。更正通常包括增加C2的價(jià)值。

負(fù)載電容。負(fù)載電容是指定為放置的電容與水晶的引線平行，會(huì)導(dǎo)致振蕩器工作在f0。PCB流浪電容和ASIC輸入/輸出電容有助于負(fù)載。

C1和C2彼此串聯(lián)。計(jì)算C1和C2需要雜散電容必須添加到所有計(jì)算。典型的配置有大約10pf的雜散電容輸入和輸出。對(duì)于初稿，計(jì)算負(fù)載電容沒有任何流浪的住宿，輸入或輸出電容。如果設(shè)計(jì)C1和C2的計(jì)算指定10pfCL，使用15微升水晶。C1和C2將使用5pf計(jì)算假設(shè)。

共通電路選擇。圖7顯示6種用于ASIC貼片晶振的常見設(shè)計(jì)振蕩器操作。第一個(gè)電路（A）用于基礎(chǔ)- AT和BT削減。電路（B）是首選弦外之音。偶爾使用電路（C）（D）和（E）-但不是本作者推薦的。

電路（F）是（B）最高的替代如果（B）的驅(qū)動(dòng)程序是泛音頻率有限?；灸Ｊ皆O(shè)計(jì)。該基模振蕩器的操作電路中顯示（A）一直很好記錄（4），（5）和（6）。建議值列于表II中?？梢岳斫鉄o電感器方法通過觀察分流的影響具有低值電阻的貼片石英晶振。一個(gè)并聯(lián)諧振電路，電感和電阻具有電抗阻力圖如圖8所示那個(gè)電路的最大電感可以產(chǎn)生-3dB點(diǎn)并且有一個(gè)的價(jià)值。

并聯(lián)諧振電路的Q是定義為并聯(lián)電阻除以要么是電抗：

重新排列：XL Max=R/2。在圖9中，并聯(lián)諧振電路的電感器取而代之的是晶體的電感。為2個(gè)分流值生成一個(gè)圖抵抗性。我們觀察到我們可以縮小圓的直徑，因此最大可達(dá)到的電感值。

抑制基本模式和在3號(hào)操作，分流電阻（R1）必須降低。圖10說明了用途一個(gè)2000歐姆的分流電阻器晶體，帶5pf負(fù)載電容。注意矢量“B”在10MHz時(shí)為-j3000歐姆。晶體的電抗無法提供+j3000歐姆（極限為R1/2），如圖所示矢量“A”是相同的幅度和與矢量“B”相反的相位。振蕩根本不會(huì)發(fā)生。

對(duì)于第3次泛音，現(xiàn)在加載相同的5pf具有-j1000歐姆，如矢量“D”所示。矢量“C”具有相反的相位相同的幅度?，F(xiàn)在是巴克豪森的階段標(biāo)準(zhǔn)已得到滿足和振蕩器只能在f0=30MHz下運(yùn)行。

負(fù)載的電容電抗會(huì)在第三個(gè)泛音減少1/3;該需要的感應(yīng)電抗量也減少了1/3。如果巴克豪森的階段標(biāo)準(zhǔn)要求a從諧振器給出感應(yīng)電抗在基本模式下運(yùn)行，并且適當(dāng)值電阻并聯(lián)放置用水晶，它會(huì)減少量感應(yīng)電抗低于期望值由負(fù)載電容建立。

系列陷阱的泛音。泛音帶有系列陷阱的振蕩器是皮爾斯組態(tài)?；鞠葳迨且粋€(gè)額外的系列L/C電路位于輸入或單元格的輸出。該系列引起共鳴組件是從基本計(jì)算的方程：

陷阱位置的選擇是可選的。如果找到在單元格的輸入端，Q值會(huì)很高-實(shí)際上是電感器的Q值。如果陷阱Q將位于單元格的輸出上低-有效輸出阻抗細(xì)胞+Rx除以細(xì)胞的電抗電感器。在輸出上定位陷阱也傾向于在它之前清理信號(hào)進(jìn)入水晶。

如果陷阱是，轉(zhuǎn)動(dòng)陷阱是非常關(guān)鍵的在單元格輸入中。電感器通常是±10％的值。確定陷阱是適當(dāng)調(diào)諧，電容應(yīng)該是可調(diào)。確保陷阱保持調(diào)整過溫，電容應(yīng)該有負(fù)溫度系數(shù)等于電感的那個(gè)?？赡苁且粋€(gè)小電阻與電感串聯(lián)添加以降低Q到20并消除了這些問題。

現(xiàn)在是“有效電容”一詞適用于輸入或輸出腿系列陷阱。注意上面的共振，a系列陷阱變得歸納并且在與C1并行。電壓增益現(xiàn)在C2，eff/C1表示輸出端的陷阱或C2/C1，eff對(duì)于輸入腿的陷阱。單元輸出具有標(biāo)準(zhǔn)Rx相位移位電阻。C2遵循輸出阻抗規(guī)則表IV和V是建議值。

平行坦克的泛音。該帶有并聯(lián)槽的泛音石英晶體振蕩器也是皮爾斯配置,細(xì)胞輸出具有標(biāo)準(zhǔn)的Rx可選相移電阻,必須使用電阻計(jì)算電抗油箱腿的有效電容。

并聯(lián)反諧振電路可以是位于輸入或輸出中細(xì)胞。通常情況下，更好的選擇輸出（最好過濾不需要的模式在水晶之前）。并聯(lián)共振電路應(yīng)調(diào)整為25％至50％兩者之間的頻率距離基本和第三個(gè)泛音。如果調(diào)整到更接近基頻，電路將更有效第三次泛音頻率的電容。如果調(diào)整得更接近中途距離，那么電路將具有更高的增益并且更容易啟動(dòng)。并聯(lián)諧振元件是根據(jù)基本方程計(jì)算表IV和V是建議值。

注意：該電路在許多情況下也是可以接受的五泛音設(shè)計(jì)。BODE PLOT ANALYSIS。分析選擇的反饋電路被執(zhí)行使用微帽電路分析程序。圖11,12和13是圖的曲線圖無電感泛音器（圖7，電路B）在50MHz。圖14是相同的晶體電路F.圖15和16是電路F.30MHz。圖11顯示了對(duì)值的響應(yīng)表III，在50MHz下具有25歐姆晶體。對(duì)于具有1納秒延遲的逆變器，相位需要換檔是180-18或162度。信號(hào)損耗約為4dB。

圖12顯示了更改Rx的結(jié)果到150歐姆。注意相變的變化率在162度地區(qū)更陡峭，該階段將繼續(xù)增加10度;然而損失是一個(gè)額外的2dB。圖13顯示了圖12的校正隨著C1減少到5pf。Rx還在150歐姆。這個(gè)情節(jié)非常相似原圖11.除晶體負(fù)載外計(jì)算，Rx和C1是50的交易兆赫。

圖14是電路F中的相同OSC晶振具有表VII的值。注意電路有更快的變化率，因?yàn)榉答侂娮柙黾恿?。圖15顯示了40歐姆的響應(yīng)，電路中的30MHz晶體F.組件除Rx為a外，其值按表VII列出短。操作點(diǎn)將接近180度;但是，階段性變化率不是很陡峭。信號(hào)損失很小。圖16安裝了300歐姆Rx和C1減少到10pf。注意信號(hào)丟失是大致相同;然而相移在180度時(shí)更快點(diǎn)。Rx和C1互換增加了收益增加的變化率。摘要。對(duì)于基礎(chǔ)應(yīng)用程序，選擇電路“A”。對(duì)于泛音，選擇“B”或“F”。布局全部Rx的電路。大信號(hào)設(shè)計(jì)ASIC輸出。使用Rx減少信號(hào)在水晶上，防止裝載ASIC輸出。保持C2，凈值大于C1，凈值為彌補(bǔ)水晶損失。檢測結(jié)果。