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微处理器方案晶振选用指导

来源:http://www.jinluodz.com 作者:金洛鑫电子 2019年03月14
   微处理器是一种中央处理器由多个大规模集成电路组合而成,主要作用是执行系统命令,收取命令,交换逻辑元件及存储器的信息传输。是现在代化工业,商业,民用级领域产品核心部件,在生活中无处不存在。微处理器采用的电子元器件有非常多种,晶振是其中一种比较重要的,如果没有晶振微处理器将无法完成工作,微处理器选用石英晶振也有一套严格的标准,接下来,金洛鑫电子就带大家一起看看,正确的为微处理器选择的方法和负电阻测量。
   除非在微处理器数据表中另有规定,否则本文可用作选择晶体的一般指导,该晶体可与许多领先的微处理器制造商一起使用。大多数微处理器都包括一个带正反馈电阻(典型值为1MO)的逆变器设计,带有一个可选的串联电阻,其值在10欧姆到1K欧姆之间变化。
TA.jpg
   具有输入端口(通常称为XIN,XI,XTALI或类似性质)和输出端口(XOUT,XO,XTALO或类似性质),用于这两个端口之间的晶体单元连接。大多数芯片都设计有一个选项,可以通过外部石英晶体振荡器驱动输入到晶体输入端口,也可以使用外部晶振驱动。
   绘制晶体振荡器根据共振频率,可以选择晶体作为基波或泛音模式。通常,28MHz以上的频率需要第三个泛音模式以获得价格优势和交付。在并联模式中,晶体电抗是电感性的,需要两个外部电容器(C1)和(C2)来实现必要的振荡相移。无论晶体处于基本模式还是泛音模式,都需要C1和C2。C1和C2的值由芯片制造商规定,从6pF到47pF不等。
C1和C2可能不平衡,即值相等,但有时会以特定比率(C1/C2)偏移以获得最佳性能,具体取决于石英晶振和放大器特性以及电路板布局。下图示出了基模操作的典型配置。
TB.jpg
   在泛音模式中,需要额外的电感器L1和电容Cc来选择第三泛音模式,同时抑制或拒绝基模。选择第三泛音晶体电路中的L1和Cc值以满足以下条件。来自串联谐振电路的L1,Cc分量的频率低于基频,这使得电路在基频下看起来是电感性的。这种情况不利于基模的振荡。绘制有源晶振来自并联谐振电路的L1,Cc和C2分量的频率大约在基波和第三泛音频率之间的中间。这种情况使电路在第三泛音频率处电容,这有利于在所需的泛音模式下的振荡。
TC.jpg
   在标准泛音模式下,C2值从10pF到30pF不等。Cc值应选择至少为C2值的10倍,因此其等效C-equiv。将近似值。不同Quartz Crystal频率的L1典型值:
TD.jpg
   图中示出了40.320MHz,第三泛音模式操作的典型电路配置。
TE.jpg
负电阻测量:
   当晶体单元在振荡电路中作为感应无功电抗被驱动时,谐振器单元和振荡电路之间的关系如下图所示。为了改善振荡电路的起始条件,可以增加振荡电路的值。负电阻-R-振荡电路的哪个参数。如果没有很大负电阻(较小负电阻)的电路与具有较大谐振电阻的晶体单元组合,则启动条件将变得更糟。振荡电路应设计成使得负电阻值为谐振电阻的5至10倍。
TF.jpg
   还需要将负载电容的中心值(确定振荡频率的绝对值)和可变范围(振荡频率的微调范围)保持在振荡电路中的最佳值。
负阻测量程序:
   打开所用主电路中晶体单元的任一端,并将可变电阻器串联插入石英晶体单元,如图E所示。改变电阻值以检查当时观察到的振荡极限和电阻(欧姆)。在这种情况下,必须打开和关闭电源电路。电路中的负电阻(-R)是通过上述方法获得的值与晶体的谐振电阻R1之和。该测量应在工作频率的上限和下限进行。
   为微处理器选择合适可降低成本的石英晶体并不复杂,考究的是设计者和工程的专业性,金洛鑫电子是进口晶振代理商,除了产品还提供技术支持服务,可协助广大新老客户选择产品所需的石英晶体和时钟振荡器。有任何与晶振相关的,都可以联系我司,客户的满意度,就是我们追求完美的动力。

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