系統(tǒng)解讀如何根據(jù)相關(guān)參數(shù)選擇合適的晶振

電源和負(fù)載的影響

振蕩器的頻率穩(wěn)定性亦受到振蕩器電源電壓變動(dòng)以及振蕩器負(fù)載變動(dòng)的影響。正確選擇振蕩器可將這些影響減到最少。設(shè)計(jì)者應(yīng)在建議的電源電壓容差和負(fù)載下檢驗(yàn)振蕩器的性能。不能期望只能額定驅(qū)動(dòng)15pF 的振蕩器在驅(qū)動(dòng)50pF 時(shí)會(huì)有好的表現(xiàn)。在超過建議的電源電壓下工作的振蕩器亦會(huì)呈現(xiàn)壞的波形和穩(wěn)定性。

對(duì)于需要電池供電的器件，一定要考慮功耗。引入3.3V 的產(chǎn)品必然要開發(fā)在3.3V 下工作的振蕩器。----較低的電壓允許產(chǎn)品在低功率下運(yùn)行?，F(xiàn)今大部分市售的表面貼裝振蕩器在3.3V 下工作。許多采用傳統(tǒng)5V 器件的穿孔式振蕩器正在重新設(shè)計(jì)，以便在3.3V 下工作。

封裝

與其它電子元件相似，時(shí)鐘振蕩器亦采用愈來愈小型的封裝。例如，M-tron 公司的M3L/M5L系列表面貼裝振蕩器現(xiàn)在采用3.2×5.0×1.0mm 的封裝。通常，較小型的器件比較大型的表面貼裝或穿孔封裝器件更昂貴。小型封裝往往要在性能、輸出選擇和頻率選擇之間作出折衷。

工作環(huán)境

振蕩器實(shí)際應(yīng)用的環(huán)境需要慎重考慮。例如，高的振動(dòng)或沖擊水平會(huì)給振蕩器帶來問題。

除了可能產(chǎn)生物理?yè)p壞，振動(dòng)或沖擊可在某些頻率下引起錯(cuò)誤的動(dòng)作。這些外部感應(yīng)的擾動(dòng)會(huì)產(chǎn)生頻率跳動(dòng)、增加噪聲份量以及間歇性振蕩器失效。----對(duì)于要求特殊EMI 兼容的應(yīng)用，EMI 是另一個(gè)要優(yōu)先考慮的問題。除了采用合適的P C 母板布局技術(shù)，重要的是選擇可提供輻射量最小的時(shí)鐘振蕩器。一般來說，具有較慢上升/下降時(shí)間的振蕩器呈現(xiàn)較好

的EMI 特性。

對(duì)于70MHz 以下的頻率，建議使用HCMOS 型的振蕩器。對(duì)于更高的頻率，可采用ECL型的振蕩器。ECL 型振蕩器通常具有最好的總噪聲抑制，甚至在10 至100MHz 的較低頻率下，ECL 型也比其它型的振蕩器略勝一籌。

檢測(cè)

對(duì)于晶振的檢測(cè),通常僅能用示波器(需要通過電路板給予加電)或頻率計(jì)實(shí)現(xiàn)。萬用表或其它測(cè)試儀等是無法測(cè)量的。如果沒有條件或沒有辦法判斷其好壞時(shí)，那只能采用代換法了,這也是行之有效的。晶振常見的故障有：(a)內(nèi)部漏電；(b)內(nèi)部開路；(c)變質(zhì)頻偏；(d)與其相連的外圍電容漏電。從這些故障看，使用萬用表的高阻檔和測(cè)試儀的VI曲線功能應(yīng)能檢查出(C),(D)項(xiàng)的故障，但這將取決于它的損壞程度。

總結(jié)

器件選型時(shí)一般都要留出一些余量，以保證產(chǎn)品的可靠性。選用較高檔的器件可以進(jìn)一步降低失效概率，帶來潛在的效益，這一點(diǎn)在比較產(chǎn)品價(jià)格的時(shí)候也要考慮到。要使振蕩器的“整體性能”趨于平衡、合理，這就需要權(quán)衡諸如穩(wěn)定度、工作溫度范圍、晶體老化效應(yīng)、相位噪聲、成本等多方面因素，這里的成本不僅僅包含器件的價(jià)格，而且包含產(chǎn)品全壽命的使用成本。