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晶振串聯(lián)與晶振并聯(lián)電阻的作用

晶振串聯(lián)的電阻常用來(lái)預(yù)防晶振被過(guò)分驅(qū)動(dòng)。晶振過(guò)分驅(qū)動(dòng)的后果是將逐漸損耗減少晶振的接觸電鍍,這將引起頻率的上升,并導(dǎo)致晶振的早期失效,又可以講drive level調(diào)整用。用來(lái)調(diào)整drive level和發(fā)振余裕度。晶振輸入輸出連接的作用是產(chǎn)生負(fù)反饋,保證放大器工作在高增益的線性區(qū),一般在M歐級(jí),輸出端的電阻與負(fù)載電容組成網(wǎng)絡(luò),提供180度相移,同時(shí)起到限流的作用,防止反向器輸出對(duì)晶振過(guò)驅(qū)動(dòng),損壞晶振。
的作用是將電路內(nèi)部的反向器加一個(gè)反饋回路,形成放大器,當(dāng)晶體并在其中會(huì)使反饋回路的交流等效按照晶體頻率諧振,由于晶體的Q值非常高,因此電阻在很大的范圍變化都不會(huì)影響輸出頻率。過(guò)去,曾經(jīng)試驗(yàn)此電路的穩(wěn)定性時(shí),試過(guò)從100K~20M都可以正常啟振,但會(huì)影響脈寬比的。

Xin和Xout的內(nèi)部一般是一個(gè)施密特反相器,反相器是不能驅(qū)動(dòng)晶體震蕩的.因此,在反相器的兩端并聯(lián)一個(gè)電阻,由電阻完成將輸出的信號(hào)反向 180度反饋到輸入端形成負(fù)反饋,構(gòu)成負(fù)反饋放大電路.晶體并在上,與晶體的等效阻抗是并聯(lián)關(guān)系,自己想一下是大還是電阻小對(duì)晶體的阻抗影響小大?


下圖所示的一個(gè)晶振電路中,晶振串聯(lián)與晶振并聯(lián)電阻的作用
電路在其輸出端串接了一個(gè)2M歐姆的電阻,在其輸出端和輸入端之間接了一個(gè)10M歐姆的電阻,這是由于連接晶振的芯片端內(nèi)部是一個(gè)線性運(yùn)算放大器,將輸入進(jìn)行反向180度輸出,晶振處的負(fù)載電容組成的網(wǎng)絡(luò)提供另外180度的相移,整個(gè)環(huán)路的相移360度,滿足振蕩的相位條件,同時(shí)還要求閉環(huán)增益大于等于1,晶體才正常工作。

晶體的Q值非常高, 如何理解Q值高呢? 晶體的串聯(lián)等效阻抗是 Ze = Re + jXe, Re<< |jXe|, 晶體一般等效于一個(gè)Q很高很高的電感,相當(dāng)于電感的導(dǎo)線很小很小。Q一般達(dá)到10^-4量級(jí)。為了避免信號(hào)太強(qiáng)打壞晶體的。電阻一般比較大,一般是幾百K。串進(jìn)去的電阻是用來(lái)限制振蕩幅度的,并進(jìn)去的兩顆電容根據(jù)LZ的晶振為幾十MHZ一般是在20~30P左右,主要用與微調(diào)頻率和波形,并影響幅度,并進(jìn)去的電阻就要看 IC   spec了,有的是用來(lái)反饋的,有的是為過(guò)EMI的對(duì)策 。可是轉(zhuǎn)化為 并聯(lián)等效阻抗后,Re越小,Rp就越大,這是有現(xiàn)成的公式的。晶體的等效Rp很大很大。外面并的電阻是并到這個(gè)Rp上的,于是,降低了Rp值 -----> 增大了Re -----> 降低了Q。
通過(guò)精確的分析還可以知道,對(duì)頻率也會(huì)有很小很小的影響。

后讓我總結(jié)下晶振串聯(lián)電子和并聯(lián)的四大作用:

1、電阻取值影響波形的脈寬。
2、并聯(lián)降低諧振阻抗,使諧振器易啟動(dòng); 
3、配合IC內(nèi)部電路組成負(fù)反饋、移相,使放大器工作在線性區(qū);
4、限流防止諧振器被過(guò)驅(qū);
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