CEOB2B晶振平台领先全球电子商务平台,汇集海内外国际晶振知名品牌,每天更新技术资讯,有关晶振只要你需要的,在这里都给你准备好了。下面所介绍到的在毫米级应用中,石英晶体振荡器是许多模拟电路中的通用模块。
表示晶体谐振器阻抗的RLC电路由图1中的两端等效物表示。
上面的电路表示静态电容C0,表示由两个电极隔开的绝缘体的影响,运动分支L1-C1-R1相当于压电振动的隔离模式,分别模拟惯性,恢复力和摩擦力。金属罐中的器件可能需要通过包含器件电容的三端子等效器建模,见图2.如有必要,其他不需要的振荡模式(如杂散)可以模拟为与L1-C1并联的附加运动分支-R1。
准确计算等效电路中的元件值对于提供可靠的仿真至关重要。加载标准模型(通常用于10MHz晶振)将产生并联或串联谐振模式的错误频率:同样,在牵引电路中,不正确的运动电容值将对变化的负载电容产生错误的灵敏度。
以27MHz基本石英晶振为例,负载电容为12pF,拉动灵敏度为20ppm/pF。运动共振方程为Fs=1/[2π√(L1*C1)]
对于并联谐振,Fp=Fs [1+C1/(2*C0)]=27.000MHz
对于提拉灵敏度,S=1000000*C1/2(C0+Cl)²=20ppm/pF
其中CL,晶体谐振器负载电容为12pF。如果指定C0,作为3pF的并联电容,则运动电容C1为9pF,Fs为26.95956MHz,运动电感L1为3.87mH。运动阻力的合理范围值是20?对于30MHz石英晶振和60?对于10MHz。对于其他频率:
陶瓷谐振器的模拟更加困难,因为这三个端子部件包含内部负载电容器,并且电抗与阻抗的比率低于晶体谐振器的值。谐振频率也低于晶振的谐振频率,因此进一步降低了电抗元件的尺寸。质量因数的降低意味着更快的启动,但缺点是负载电容值对石英晶体振荡器频率的影响大于晶体。
两个终端谐振器的典型值为:
对任何振荡器的启动进行建模也是一项困难的工作。巴克豪森的标准是:石英晶体振荡器中的环路增益必须等于或大于1,并且相移必须是2的倍数,以便电路启动。在实际应用中,增加一个与晶体谐振器或谐振器并联的大电阻可以改善启动,因此谐振器的电阻值为1Megohm,1MHz以上的晶振电流为10Megohm,表面晶体的电阻值为22Megohm可能会在仿真中得到一些积极的结果。