如何使用石英晶體振蕩器CB3LV-3C-25M0000
CB3LV-3C-25M0000 尺寸大小為7.0×5.0mm,頻率25MHz ,電壓3.3V,頻率穩(wěn)定度±50ppm,工作溫度-20~70°C,在1MHz到200MHz之間可以配置這種石英晶體振蕩器(CTS Electronic)
使用振動(dòng)石英,開發(fā)人員原則上可以自己構(gòu)建自己的振蕩器電路,那么,為什么通常他們都把振蕩器用作簡(jiǎn)單應(yīng)用中的時(shí)鐘引擎?或者在某些情況下, 微控制器是否已經(jīng)與內(nèi)部有源組件一起允許使用石英?原因在于不僅需要頻率穩(wěn)定性,定義的振動(dòng)行為和運(yùn)行安全的整個(gè)溫度范圍往往更重要。在石英中,需要一定的努力才能使 電路適應(yīng)石英,并確保安全運(yùn)行。對(duì)于小批量,無(wú)論如何更便宜,節(jié)省了增加的開發(fā)成本,而不是使用更昂貴的石英振蕩器 。使用振蕩器時(shí),消除了調(diào)整石英所需的組件,這樣可以節(jié)省PCB上的空間。振蕩器很容易獲得,例如在SMD結(jié)構(gòu)中,尺寸 7 x 5mm 或更小在微控制器的數(shù)據(jù)表中,您可以找到有關(guān)外部振蕩器的信息將連接。僅對(duì)于非常大的數(shù)量,當(dāng)振蕩器尚未在內(nèi)部存在于組件上的IC中時(shí),并且如果空間是足夠的,它在經(jīng)濟(jì)上是有意義的, 通過(guò)單個(gè)構(gòu)件和一個(gè)石英自己建造振蕩器 。
大批量 – 振動(dòng)石英是最好的選擇!
使用石英在大批量時(shí)具有成本優(yōu)勢(shì)。通常含有微控制器已經(jīng)是一個(gè)有源組件,允許使用石英和幾個(gè)無(wú)源組件配置一個(gè)振蕩器。IC制造商的用戶信息提供了一些電路的基本信息,但經(jīng)常忽略重要的細(xì)節(jié),如允許的石英負(fù)載或石英外圍的適當(dāng)尺寸。
Ab etwa 40MHz werden in der Regel Oberton-Quarze eingesetzt. Diese erfordern schaltungstechnische Vorkehrungen, um das Anschwingen auf dem Grundton zu unterbinden. Schaltungen mit Oberton-Quarzen sollten besonders sorgfältig dimensioniert und in ihrem Betriebsverhalten geprüft werden.
這種配置最常見(jiàn),在圖2(下圖)中,可以看到左側(cè)是基本配置,而不是逆變器,也可以用一個(gè)簡(jiǎn)單的晶體管來(lái)實(shí)現(xiàn)相位移180度并得到加強(qiáng)。對(duì)于額外的180°,網(wǎng)絡(luò)反饋必須提供石英與兩個(gè)電容器 C1 和 C2 和一個(gè) RV 電阻一起組成??偟膩?lái)說(shuō),它可以達(dá)到360°,與適當(dāng)?shù)脑鲆嬉黄饾M足振動(dòng)條件。
Bei Microcontrollern ist meist der Inverter für diese Pierce-Oszillatorschaltung bereits enthalten.
Dies erlaubt zudem sehr einfach, statt eines Quarzes einen Oszillator an OSC1 anzuschließen und OSC2 offen zu lassen.
電阻RV可以作為逆變器的輸出阻抗和/或作為集成電阻,包括微控制器。這同樣適用于高阻抗RGK,它設(shè)置直流工作點(diǎn)。 不幸的是,半導(dǎo)體制造商對(duì)此幾乎沒(méi)有提供任何信息。
C1、振動(dòng)像素、C2 和 RV 構(gòu)成頻率相關(guān)反饋網(wǎng)絡(luò),C1,C2和Rv應(yīng)該這樣選擇??偟膩?lái)說(shuō),它為石英提供了合適的負(fù)載能力,同時(shí)允許的最大負(fù)載能力。 石英的負(fù)荷不會(huì)超過(guò),特別是可以通過(guò) RV 進(jìn)行設(shè)置。許多處理器制造商已經(jīng)在逆變器輸出上集成了一個(gè)電阻,但是放置一個(gè)(額外的)是有意義的。在數(shù)據(jù)表中缺少阻抗和電壓電平信息時(shí)預(yù)測(cè)外部電阻,只有 通過(guò)了解逆變器輸出端的參數(shù),可以實(shí)現(xiàn)最佳的相位和振動(dòng)行為,以及避免超過(guò)允許的石英負(fù)荷。
將 C1 和 C2 設(shè)置為相同大小是沒(méi)有意義的(例如,將每個(gè)大小設(shè)置為負(fù)載容量的兩倍)。C2有很多對(duì)頻率的影響小于 C1,因?yàn)?C2 與 RV 或逆變器輸出阻抗有效匹配 轉(zhuǎn)化為更高的容量值。因此,不可能從簡(jiǎn)單的串聯(lián)切換公式確定容量 C1 和 C2 與指定負(fù)載能力相對(duì)應(yīng)的值。首先最好是C2 至少選擇2-3倍的因子,C1等于或略大于規(guī)定的因子,使用由此產(chǎn)生的C2與C1的比率,然后同時(shí)產(chǎn)生有意義的負(fù)載能力,將逆變器輸出的低阻抗轉(zhuǎn)換為高反變量輸入。
帶 Colpitts 振蕩器的微控制器
微控制器的接口對(duì)于一個(gè) 配置了 Colpitts 電路 (圖 3) ,因此適用于 與 Pierce 振蕩器相似: 尺寸是特殊的。 給予注意。
gf. 這里甚至可以添加額外的組件 例如,需要一系列的石英容量 以匹配石英的負(fù)載能力。為了安全請(qǐng)聯(lián)系我們的開發(fā)部門。
單個(gè)振蕩器接口的微控制器
有時(shí),微控制器的數(shù)據(jù)表顯示擺動(dòng)石英排成一個(gè)大規(guī)模的電容器 (圖4)在這種情況下,石英的負(fù)載能力可以 由串行容量C1的值來(lái)滿足。
應(yīng)始終檢查振動(dòng)儲(chǔ)備
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