針對計時晶振疑問Microchip這樣回答

我們都知道晶振是計時模塊重要的電子元器件,如果缺乏晶振的使用,整個的電路系統(tǒng)的將無法運轉(zhuǎn),雖說晶振體積不太,但就是因為產(chǎn)品不大,節(jié)省大量的電路空間,而且精度值可以根據(jù)所需要的頻段來選擇不同的產(chǎn)品,當(dāng)然石英晶振也會有出問題的時候,比如不起振啊,或者電路匹配不對啊等等問題,接下來這些振蕩器常見問題由Microchip電子為大家解答.

1.是否可以改變編程的輸出頻率?

輸出時鐘頻率在出廠時已編程一次(OTP),但是,頻率庫0(并且只有該特定庫)被非易失性存儲器(RAM)遮蔽,因此,可以臨時更改設(shè)置輸出頻率的三個VCO寄存器計數(shù)器(N,f,M),同樣,重要的是要注意,這僅適用于存儲體頻率0,因此輸入頻率選擇引腳必須以選擇頻率存儲區(qū)0的方式設(shè)置(通常所有輸入引腳都接地).

2.輸入頻率選擇引腳的邏輯電平是多少?

有源晶振器件數(shù)據(jù)手冊指定輸入邏輯電平VIH和VIL,這些電平適用于所有輸入,無論它們是頻率選擇引腳,輸出使能還是待機等.

3.相位噪聲如何隨載波頻率變化?

舉個例子,讓我們考慮一個25MHz的載波,讓我們假設(shè)它的相位噪聲曲線(在12kHz到20MHz帶寬內(nèi))是已知的,我們還假設(shè)人們可能想知道10MHz和50MHz載波的情況有多么不同,12kHz至20MHz帶寬內(nèi)的所有頻率分量均以dBc/Hz表示,并根據(jù)以下關(guān)系以不同的壓電石英晶體載波頻率進行縮放:20{dBc/Hz]*log10(頻率/25MHz),對于頻率=10MHz,所有分量均偏移-7.96dB/Hz,對于頻率=50MHz,所有組件移位+6.02dB/Hz.

4.供電電流是否隨電壓供應(yīng)和時鐘頻率而增加?

兩者的答案都是肯定的,下表顯示了與DSC1001器件相關(guān)的示例.

5.除旁路電容外,您還建議在電源(VDD)上使用鐵氧體磁珠嗎?

我們不建議使用鐵氧體磁珠,因為鐵氧體磁珠可能會在器件啟動時阻止浪涌電流,并可能使時鐘晶體振蕩器器件無法正確初始化,低值電阻可以合理地替代鐵氧體磁珠.

6.啟動時間和啟用時間之間有什么區(qū)別?它們是如何測量的?

啟動時間(在數(shù)據(jù)表中也稱為t SU)定義為從VDD達到其最終值的90％直到輸出時鐘的第一個邊沿的時間,對于VDD緩慢下降速率的情況,定義了90％VDD閾值,其中VDD的上升時間與1.5ms相比可能很大,在PLL鎖定且輸出頻率穩(wěn)定之前,沒有輸出時鐘,啟用時間(在數(shù)據(jù)手冊中也稱為t EN)定義為從使能引腳變?yōu)楦唠娖降捷敵鰰r鐘第一個沿的時間,如果使貼片晶振引腳的上升時間與1.5ms相比可能很大,則VIH規(guī)范(類似于90％VDD電平)指定使能引腳上升沿的點,從該點開始測量使能時間.

7.在整個溫度范圍內(nèi),頻率穩(wěn)定性如何?

與晶體不同的MEMS振蕩器和時鐘在整個溫度范圍內(nèi)具有非常穩(wěn)定的頻率偏差,當(dāng)溫度升高時,PPM中的頻率偏差通常在晶體中顯著上升,對于MEMS,它實際上保持相當(dāng)平坦,下圖顯示了DSC1101DI2在66.667MHz時的頻率穩(wěn)定性,這是采用2520封裝的MEMS振蕩器,具有標(biāo)稱±25ppm的頻率穩(wěn)定性.頻率穩(wěn)定性實際上與石英振蕩器封裝和輸出頻率無關(guān),并且在整個溫度范圍內(nèi)相當(dāng)穩(wěn)定,所有穩(wěn)定性等級的校準(zhǔn)程序都是相同的,頻率等級之間的差異主要在于校準(zhǔn)后的測試和部件隨附的性能等級.

8.焊接過程會影響頻率穩(wěn)定性嗎?

數(shù)據(jù)表規(guī)格適用于發(fā)貨時的部件,將MEMS DSC部件焊接到PCB上的過程在發(fā)貨之后發(fā)生,并且通常可以引入一些適度的頻移量,這種焊接頻率變化在整個溫度范圍內(nèi)不一定是恒定的,并且自然地取決于貼片石英晶振焊接過程的參數(shù),當(dāng)零件手工焊接到PCB上時,可以看到最差的頻率偏移,而不是根據(jù)數(shù)據(jù)表建議的回流曲線進行烘箱回流,由SMT組裝引起的頻移可取決于溫度斜率和停留時間,印刷的焊膏量,選擇的焊料合金和助焊膏的選擇,建議SMT組裝商測量其實際的回流曲線,最好將熱電偶或RTD放置在盡可能靠近MEMS器件的位置.

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