【经验】无源晶振设计中关于负载电容CL大小取值、提升晶振设计精度、KHz无源晶振停震等问题的解决方案
无源晶振设计时，会经常遇到一些关于负载电容CL大小取值、提升晶振设计精度、KHz无源晶振停震、音叉臂晶振精度漂移、高温下无源晶振的精度是否等同低温下的精度等问题的困扰，本文将针对如上问题的解决方案做技术经验分享，具体如下：
1、无源晶振（含KHz和MHz）在设计时，是否可直接参考规格书中给出的CL值即可？如果不可以，是否有经验值供设计参考？
答：不能直接使用，建议CL值-2pF或3pF再乘上2。
以EPSON（爱普生）TSX-3225系列晶振X1E000021059600为例，其电性参数参考如下图1所示，推荐的CL值为10pF，故实际设计时，推荐选择（10-2）x2pF=16pF，或者（10-3）x2pF=14pF。
图1：TSX-3225系列晶振X1E000021059600电性参数
2、无源晶振（含KHz和MHz）的起震电路负载电容CL为晶体所有电容的等效值，在实际测量中需要注意哪些事项？
答：注意不能用示波器探头、万用表笔等测试工具直接探测晶振输入、输出端，因为示波器探头、万用表笔均具有寄生电容特性，测试时将改变整个负载电容的等效值，测试出的数据不准，同时也会改变晶体的ESR，甚至会出现晶振停震现象。
解决方案：
推荐用霍尔感应原理测试待测的晶振输出波形，将交变的电流转换成变化的磁场，再经过放大、整形处理，间接性测量得到。如果没有设备，也可以请厂商协助做阻容匹配测试，而EPSON（爱普生）晶振原厂可以提供免费阻容匹配测试。
3、MHz的无源晶振工作温度一般标称在-40℃~85℃，请问MHz的无源晶振在高温区105℃~125℃时的精度是否与85℃时的一样？
答：不一样的，MHz的晶振在高温区105℃~125℃时的正弦波斜率非常大，正弦波波形呈现发散震荡，此时的精度一般在30~50ppm，而低温-40℃~85℃区间可以做到10ppm。标称工业级温度的晶振是可以在高温下工作的，只是没有做高温性能测试，且误差精度会上升至30ppm~50ppm。
4、KHz的无源音叉晶振在电路设计时特别需要注意什么？
答：需要远离低频振动源，如马达，避免出现共振，严重会导致音叉臂震断而出现无法工作的现象。
5、32.768KHz无源音叉晶振的精度-温度曲线是倒抛物线，其中心轴线所在温度为25℃，理论上25℃时的精度为0ppm，参考如下图2所示，而实际设计时需要降抛物线上移5~7ppm，这样在整个温度范围内有正有负，可以相互抵消一定的精度误差。
图2：音叉臂晶振倒抛物线精度-温度曲线图
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芜湖糖泡子 Lv3. 高级工程师 2022-11-21学习了 -
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闲云 Lv7. 资深专家 2019-01-23这个资料不错 -
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pnl Lv7. 资深专家 2018-12-06以前还真遇到过 -
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好名字都被用了 Lv5. 技术专家 2018-10-29学习学习
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型号- TSX-3225
EPSON 无源晶体选型表
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产品型号
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品类
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Model
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Frequency（MHz）
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CL Value（pF）
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Freq.tol. @+25°C（ppm）
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Freq.tol./Temp.range（ppm）
|
Temperature range（°C）
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ESR [Max]（Ω）
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Drive level [Max]（µW）
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Freq.Aging@+25°C [Max]（ppm）
|
Overtone order
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Terminal Plating
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X1E000251003126
|
无源晶体
|
FA-118T
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37.400000MHz
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16pF
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+/-7ppm
|
+/-10ppm
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-30 to +85°C
|
≤80Ω
|
≤100µW
|
+/-1ppm
|
Fundamental
|
Au
|
选型表 - EPSON 立即选型
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电子商城
现货市场
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提供CE测试服务，通过晶体回路匹配分析，给出测试报告。支持EPSON所有MHz无源晶体、32.768KHz晶体。支持到场/视频直播测试，资深专家全程指导。
实验室地址： 深圳/上海 提交需求>
可定制射频隔离器/环行器（10M-40GHz），双工器/三工器（30MHz/850MHz-20GHz），滤波器（DC-20GHz），功分器，同轴负载，同轴衰减器等射频器件；可定制频率覆盖DC~110GHz，功率最高20KW。
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