晶振频率温差对电路的影响

晶振频率温差对电路的影响

(晶诺威贴片无源晶振产品图片)

晶振在时钟数字系统中的作用等同心脏在人体中的作用。没有晶振就没有时钟信号,时钟芯片扑捉不到时钟信号,数字电路就会瘫痪。

晶振频率温差对电路的影响主要体现为:当晶振加热或者降低到某个温度后降到常温,与最初在常温下(通常指25℃)测试通常情况下会有一定变化,这是因为石英晶体的热滞后现象。没有在晶振自身工作温度合理使用晶振,也会导致晶振问题频频出现。 例如民用消费类的晶振工作温度一般为-20℃~+70℃,频差范围为±10ppm~ ±30ppm。若超过-20℃~+70℃这个区间, 晶振的温度漂移可能会很大,甚至影响产品的性能。在这样的情况之下,就建议使用宽温晶振,如:±15ppm,工作温度:-40℃~+85℃。

无源晶振的使用效果不仅取决于晶振本身的电气参数,还与振荡电路的设计匹配关联性极大,因此常常出现匹配不理想的状况。外接电容是指晶振正常振动所需要的电容。要求高的场合还要考虑时钟芯片输入端的对地电容。外接电容是指在电路中跨接晶体两端的总的外界有效电容。它是一个测试条件,也是一个实际应用条件。一般情况下,对外接电容值上下调整就可以得到晶振精确输出频率。此外接电容的大小主要影响负载谐振频率和等效负载谐振电阻。外接电容匹配不理想往往会影响晶振的性能如导致晶振频偏,再加上晶振实际工作温度范围超差导致的频率“温漂”,很容易加倍导致晶振在实际应用中失效。

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