在硬件系统中,振荡电路担当着“系统脉搏”作用,需要在驱动能力、补偿电路、负载电容等方面下功夫。如果处理不当,晶体振荡器就发挥不到预期效果,甚至会发生不起振之类的“罢工”现象。
1.负极电阻
驱动晶体振荡器需要消耗极少量的电功率,具体大小取决于振荡器晶体单元。这个功率是很小的,如果施加过多驱动力,会导致产品特性受到损害或破坏。
图1. 振荡电路中的负极电阻(r)
补偿电路用来调整启动时间。除非在振荡电路中提供足够的负极电阻,否则会增加振荡启动时间,或不发生振荡。为避免该情况发生,需要在电路设计时提供足够的负极电阻。具体方法是将电阻(r)跟晶体单元按串联方式连接到电路,调整(r)使得振荡发生(或停止)取得最佳值,推荐(r) > ci ×(5至 10))。
2. 负载电容
负载电容必不可少,如果振荡电路中负载电容的不同,可能导致振荡频率与设计频率之间产生偏差。
图2. 振荡回路参数设置参考
电路中的负载电容的近似表达式cl = cg × cd /(cg + cd)+ cs,其中,cs表示电路的杂散电容。
负载电容大小一般为5-15pf,大部分晶振厂家的规格书上都给出了推荐值。例如,taitien晶振规格书推荐值为oz-i型15pf,xx型和xz型不超过3pf,唐山晶源tcxo-7050晶振规格书的推荐值为15pf。
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