為什么晶振會出現頻偏,用什么方法可以最大化縮小其影響

晶振乃是頻率控制元器件,但是它的頻點會出現上下浮動,因為生產技術和固有屬性的原因,將石英晶振產品的頻點固定在一個特定值上是不現實的,所以就有了頻率公差的出現,即使現在有的晶振產品,如溫補晶振的頻差已經做到了最高0.5ppm的樣子,但依舊無法實現完全固定,那么為什么會出現這種頻偏現象呢,我們應該如何縮小其影響呢?

如果石英晶振實際振蕩頻率從標稱頻率偏移,則將考慮以下原因：

1.晶體單元的實際驅動電平超過其指定的最大值.

2.實際負載電容與規(guī)范中的指定值不同

3.振蕩不正常

3-1、晶體單元的實際驅動電平超過其指定的最大值.

重要的是晶體單元的實際驅動電平在驅動電平規(guī)范內.過高的驅動電平可能導致更高的振蕩頻率或更大的R1.如果要將驅動器級別調低,可以采取以下措施.具體操作可參閱”是什么原因導致的石英晶體振蕩頻率隨溫度漂移不正常?”

3-2、實際負載電容與規(guī)范中的指定值不同

晶體單元的振蕩頻率按照其規(guī)范中規(guī)定的負載電容進行分類.因此,如果有源晶振晶體的實際負載電容與規(guī)范中規(guī)定的負載電容不同,則實際振蕩頻率可能與晶體單元的標稱頻率不同.您可以通過以下措施調整此頻率差異.

措施1：調整外部負載電容

為了改變外部負載電容,實際振蕩頻率變低.如果外部負載電容很大,請注意振蕩裕度會很低.通過大的外部負載電容,振蕩幅度可能很小.

措施2：改變指定不同負載電容的晶體單元

為了應用具有大負載電容的晶振晶體單元,實際振蕩頻率變高.例如：你需要30MHz的頻率,并使用規(guī)定頻率為30MHz的晶體單元作為負載電容,額定頻率為6pF.但是你確認實際振蕩從30MHz低至30ppm.

實際電路板上的負載電容似乎大于6pF.所以你用8pF作為負載電容改變指定30MHz的晶體單元.通過這種變化,實際振蕩頻率從30MHz低至5ppm,您可以調整頻率差.

3-3、振蕩不正常

振蕩電路可能不在晶體單元的標稱頻率附近工作.

它被稱為“不規(guī)則振蕩”,如果C-MOS逆變器不是非緩沖型,可能會發(fā)生這種情況.通過調節(jié)阻尼電阻和外部負載電容,可以減少不規(guī)則振蕩的可能性.為了從根本上解決這個問題,需要應用具有非緩沖型C-MOS逆變器的IC.

當發(fā)現不規(guī)則振蕩時,請聯(lián)系IC制造商確認C-MOS逆變器是否為非緩沖型.如果您考慮的IC不是非緩沖型,請考慮將IC更換為具有非緩沖型C-MOS逆變器的替代型IC.

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