价 格: | 0.18 | |
加工定制: | 否 | |
品牌: | KDS晶振 | |
型号: | KDS晶振 | |
种类: | 晶振 | |
标称频率: | 41(MHz) | |
调整频差: | 64(MHz) | |
温度频差: | 54(MHz) | |
总频差: | 4(MHz) | |
负载电容: | 54(pF) | |
负载谐振电阻: | 54(Ω) | |
激励电平: | 54(mW) | |
基准温度: | 5(℃) | |
插入损耗: | 45(dB) | |
阻带衰减: | 4(dB) | |
输入阻抗: | 54(kΩ) | |
输出阻抗: | 54(kΩ) |
2 电路原理分析
图1 所示的晶振电路假如满足巴克豪林准则就可以振荡. 从负阻的角度来分析电路的工作原理.提供负阻的电路如图3(a)所示, 由反相放大器和表晶两真个负载电容构成.
M1可以替换图1中的invl,忽略沟道长度调制效应、体效应和晶体管的寄生电容. M1的漏电流即是(-I=/C1s)gm ,所
因此
对于S=jw加, 此阻抗由一个即是-gm/(ClCZw2)的负电阻串连C1 和C2组成(图3(b))
如图4 所示, 将表晶和放大器的偏置电阻置于M1 的栅漏两端就构成了前面所述的晶振电路,它可以等效为右边的串连谐振电路, 假如要维持电路振荡,必须保证Zc的实部也就是负阻部分的︱Rosc︱≥Rso其中
这就对反相放大器的gm的大小提出了要求. 分析了gm,的极大值和极小值, gm只有取中间值, 得到的等效负阻的尽对值才大于表晶的串联电阻, 才能够维持晶体的振荡.www.hktddj.com
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标称频率晶体元件规范指定的频率串联谐振频率(Fs)等效电路中串联电路的谐振频率并联谐振频率(Fp)等效电路中并联电路的谐振频率负载频率(FL)晶体带负载时的频率负载电容(CL)与谐振器联合决定工作频率的有效外界电容静电容(C0)等效电路中与串联臂并联的电容动电容(C1)等效电路中串联臂中的电容动态电感(L1)等效电路中串联臂中的电感动态电阻(R1)等效电路中串联臂中的电阻频率精度工作频率与标称频率的偏差等效电阻(ESR)谐振器与规定的负载电容串联的总阻抗频率温度特性频率随温度变化的特性室温频率偏差谐振器在室温下频率的偏差频率/负载牵引系数(Ts)负载电容对频率影响的能力老化率晶体频率随时间的漂移Q值晶体的品质因数激励功率(电平)谐振器工作时消耗的功率激励功率依赖性(DLD)谐振器在不同激励功率下参数的特性温度频率偏差频率随温度变化与标称频率的偏差工作温度范围谐振器规定的工作温度范围泛音晶体的机械谐波寄生响应晶体除主响应(主频率)外的其他频率的响应
设计反相器时, 对gm的取值应该加以留意. 尤其是对32.768KHZ的晶振, 由于其Rs值很大,gm设置不当很轻易导致晶体不振荡. 在设置了合适的电路参数值的情况下, 使用Matlab画出(3)式中Zc相对于gm的轨迹图,如图5所示,横轴是Zc的实部( 电阻部分),纵轴是Zc的虚部(电容部分). 这里使用晶体Rs值为50kΩ.图中竖线对应实轴上的值为50kΩ,也就是说电路可以振荡时gm必须落在竖线左边的半圆上. 竖线与半圆的两个交点分别是gm的值和最小值.3 电路设计及仿真实际电路按照图1搭建,除了晶体和C1 ,C2的固定部分之外的其它www.hktddj.com元器件都被集成在电路内部, 器件模型选用的0.25um模型.在设置电路参数时有几点是必须留意的."