32768khz时钟晶振是当今世界上最受欢迎的压电水晶振荡子之一.这种石英水晶,在其不同的包装中,是由数以百万计的人制造的,但关于32.768K晶振还是有很多不了解的地方.比如下面我们要说到的两个问题.

1.驱动电平(电流)供给晶体单元.

2.在给定温度范围内的晶振频率偏差.

驱动电平:

驱动电平定义为在石英晶体单元的电极上可用的电流.为了简单起见,这个值通常是由操作水晶单元耗散的电量来指定的.因此,这些数值范围从几百毫瓦(毫瓦)到(微波)范围,甚至在某些情况下,都是nW (nanoWatts)范围.在32.768K控制的情况下,最常指定的驱动电平值为1.0 W最大值.显而易见的意思是,当前可用的电极晶体单位必须是有限的值会导致石英晶体单元消散不超过1.0µw权力在其操作状态.超过这个值可以,并且将会导致永久的,不可逆的频率变化,晶体单元的不稳定的行为和温度的变化,甚至是由于石英板的断裂导致晶体单元的灾难性故障.

适用的振荡电路的设计和电路元件的选择对于达到推荐的驱动级是至关重要的.在通常情况下,所使用的电路是围绕一个逆变器而建立的,通常被称为“并联谐振”电路.下面的图1.0说明了这种电路.

在图1.0所示的电路中,R1是一个电阻器,其作用是将集成电路引入其线性运行模式.R2是一个电阻器,其作用是限制石英晶振晶体单元电极上的电流.因此,必须仔细计算和指定R2的值.由于逆变器芯片的数量过多,每一个都有自己的内部设计和后续的操作特性.

然而,我们已经发现,使用时钟晶振的振荡器电路的一个好的起点是R1最初被设置为20兆赫和R2到0.500megohms.此外,我们还发现,在10到20pf之间的某些值中,设置电容C1和C2都提供了一个很好的起点.

然而,我们确实像所有的水晶供应商一样,为水晶单位的最大电阻指定一个值.由于手表晶体所显示的振动类型,指定的最大阻力值相当高,通常为35至50千赫.在通常情况下,实际的阻力大约是指定最大值的75%,从而为计算R2的值提供了一个起点.

一旦计算完毕,电路开始运行,就需要测量实际电流.在32.768K晶体的情况下,晶体的电流值非常低,通常为1.0uA或更低.由于这个级别太小,不能允许使用示波器,建议使用当前探针和可选择的电平表.