【经验】香港晶体分享负电阻测量方法

时间： 2022-12-05 来源：香港晶体官网

技术问答

选型帮助

研发客服

商务客服

一直以来，大多数设计工程师认为5到10的振荡余量(|–R|/RL)对于大多数晶体振荡器电路来说已经足够好了。事实上，这只是一些消费品的参考数字，但显然从未作为如汽车行业中严格的可靠性要求的指导。有许多考虑因素，如目标质量水平、振荡电路的特性（例如AGC、睡眠模式、驱动功率……）、晶体封装尺寸、工作频率等。这些证据证明所需的负电阻比传统工程师认为的要高得多。为可靠启动，高频基波晶体需-300至-2000 Ohm的–R，而中低频则需要-1200至-4000 Ohm。在将产品投入批量生产之前，必须仔细测量和调整电路的负电阻。此篇应用笔记介绍了一种实用的-R测量方法。

目前最常用的晶体振荡电路之一是皮尔斯门振荡器，如图1所示。它包括一个简单的非门、一个反馈电阻器Rf、两个外部负载电容器Ca和Cb以及一个晶体X1。

图1

等效电路如图2所示。在谐振时，晶体成为与电感LL串联的电阻RL。门放大器及其相关组件形成一个负电阻–R，与负载电容CL串联。

图2

等效负电阻(-R)可以通过一个简化的公式来估计：

上述公式是有一定假设的简化模型，应该仅用于粗略估计。一个更精确的模型将包括额外的晶体的寄生和C0。

图3显示了一种更实用的负电阻测量方法。如图4所示，附加电阻器Rtest（首选低电感）与晶体串联连接。Rtest将逐步被更高的电阻值所取代，直到振荡停止。振荡电压可以通过带有低电容探头（例如FET有源探头）的示波器在放大器输出(Vout)处测量。由于探头的负载效应和放大器的高输入阻抗，应避免在放大器输入端进行测量。Rtest和晶体RL的总电阻等于振荡器的负电阻。

图3

图4

负电阻可以表示为：

因为，

将(3)代入(2)，则，

晶体参数C0和Rs可以用KOLINKER KH1800等晶体网络分析仪测量，也可以用符合IEC60444-5和-11国际标准的测量方法测量。

举例：

27MHz晶体在振荡器中的参数是：

根据图（3）中的设置，测量了以下结果：

此例中，负电阻(-R)为-577.9 Ohm。

产品所需的最小负电阻在很大程度上取决于目标质量水平、工作频率、晶体封装尺寸和终端应用。数据可以从晶体制造商那里获得。在-R不足以实现目标质量水平的情况下，在大多数情况下可以通过降低外部负载电容Ca和Cb来改善。当然，必须重新进行CL和驱动功率的新匹配。频率误差预估也应被再检查。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由枫婷翻译自香港晶体官网，版权归世强硬创平台所有，非经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，授权转载时须注明“来源：世强硬创平台”。

全部评论（0）

暂无评论

晶光华（JGHC）晶振选型指南（中文）

目录- 石英晶体谐振器时钟晶振热敏晶振普通振荡器(Oscillator) 压控振荡器（VCXO）温补振荡器（TCXO）恒温振荡器（OCXO） 32.768KHZ振荡器

型号- MC146,VCXO3225,SMD5032,OCXO1612,SMD2520,SMD3215,M49SSMD,OSC1612,TCXO1612,OCXO2520,2520,Y206,OSC2520,TCXO2520,HC-49SBSMD,VCXO7050,VCXO5032,TCXO5032,GLASS3225,HC-49SSMD,SMD2012,Y308,OSC7050,SMD3225,SMD2016,OSC5032,SMD1612,OSC2016,GLASS5032,TCXO2016,GLASS8045,OSC3225,TCXO3225,OCXO2016,HC-49S

选型指南 - 晶光华 - 2019年 PDF 中文下载

应达利（Interquip）石英晶体谐振器/振荡器选型指南（详细版）

目录- COMPANY PROFILE Quartz Crystal Resonators Application introduction SMD Seam Welded Quartz Crystal Resonators with Built-in Thermlstor AT-CUT Quartz Crystal Resonators SMD Ceramic to Metal Quartz Crystal Resonators SMD All Ceramic Quartz Crystal Resonator SMD Seam Welded Quartz Crystal Resonators SMD Tuning Fork Crystal Resonators SMD Voltage Controlled Quartz Crystal Oscillator SMD Temperature Compensated Quartz Crystal Oscillators Ultra-Low Phase Noise Quartz Crystal Oscillators SMD Ceramic Enclosure Quartz Crystal Oscillators Programmable SMD Ceramic Enclosure Quartz Crystal Oscillators

型号- 165-B SERIES,HC-49S SERIES,SMCE-1210,SMCE-1612,THHF-49S3,SMLF-1610,TC900,463-F,168-B SERIES,SMCM-3225H,463-E,168-P SERIES,163-B,163-F,163-E,165-B,SMCE-2016,SMCE-3225,VC800,SMAC-1045H,463-F SERIES,THR-1612,VC800 SERIES,SMAC-7050H,163-P,HC-49S,149-B SERIES,149-F SERIES,THHF-49S2B,THHF-49S2A,TC950 SERIES,SMCM-2016H,SMCE-2520,THR-2016,160-B SERIES,SMLF-3215,163-P SERIES,SMCE-5032,TC800,163-B SERIES,163-E SERIES,163-F SERIES,SMCM-5032H,SMCE-7050,TC800 SERIES,149-B,168-B,SMHF-49C,149-E,SMHF-49B,149-F,SMHF-49D,160-B,SMCE-6035,SMLF-2012,THR-2520,463-E SERIES,TC900 SERIES,TC950,THHF-49S,168-P,149-E SERIES

选型指南 - 应达利 - 2023/6/12 PDF 英文下载