具有頻率振蕩功能的石英晶振大部分的封裝尺寸都比較小，而且穩(wěn)定性不錯，這是因為在生產(chǎn)之前，廠家的工程和技術人員就已經(jīng)計算并設計好了方案。產(chǎn)品都有屬于自己的規(guī)格，晶振的規(guī)格可以說比較復雜，因為它的參數(shù)比較多，工程在設計的時候，要選擇重點的那幾項參數(shù)，頻率頻點可以說是比較重要的一個。其次是負載電容，溫度特性，頻率容差，激勵功率，老化率等。
使用晶體的設計考慮因素：
晶體僅在最終應用中提供頻率選擇元件。需要外部元件，需要增益級來實現(xiàn)最終所需的時鐘信號。通常認為晶體頻率范圍小于160MHz。高于此頻率的晶體需要復雜的電路設計，難以調諧和專門的高頻晶體。
頻率溫度特性：
晶體的頻率響應由晶體通過石英晶體諧振器的原子平面切割確定。這導致穩(wěn)定且可重復的溫度響應。該圖顯示了AT切割晶體的不同切割的頻率溫度響應。每條曲線的弧度不同2分鐘。CLOAD溫度系數(shù)可以將此響應改變許多分鐘.CLOAD值和電容對于振蕩器滿足所需特性至關重要。放大器的CSTRAY和放大器相移與溫度的關系都會影響頻率溫度特性。

頻率vs.切割晶體的溫度函數(shù)，每條曲線是通過石英晶體的原子平面切割的2分鐘弧度的變化。

水晶驅動水平：
振蕩器電路在晶體的諧振處產(chǎn)生AC電流。此AC電流或驅動電平必須低于臨界值或晶振可能被損壞。過大的電流會導致晶體運動超過彈性極限并發(fā)生斷裂。XY切割（音叉）32.768KHz手表晶體必須限制在約5μA或更小，否則晶體的尖齒會斷裂。>1MHz的晶振通常是AT切割晶體。這些器件可以承受較寬的驅動電平范圍。在達到毫瓦驅動水平之前不會發(fā)生斷裂。在較高的μW驅動器范圍內可能會發(fā)生老化。過度驅動晶體可以激發(fā)不需要的振動模式。這些可能導致在不同的窄溫度范圍內出現(xiàn)嚴重的頻率跳變。
增益階段：
需要提供CMOS或BJT增益級，有許多可接受的配置。該級的輸入和輸出阻抗會影響電路Q.放大器噪聲電平會影響相位噪聲和抖動。這個階段在有源增益區(qū)域的偏置對于振蕩器啟動至關重要。此外，此階段的帶寬會影響啟動特性。如果Oscillator電路要在泛音上操作晶體，則在放大器電路中需要頻率選擇器件以確保電路僅在所需的晶體諧波處具有所需的增益和相移。
指定晶體和進行檢查：
石英諧振器有許多參數(shù)應該指定，以確保接收滿足最終應用要求的器件。
•頻率
•校準，設定點為25°C
•CLOAD
•穩(wěn)定性，頻率與溫度的關系，參考溫度為25°C
•工作溫度范圍
•Cl的最大ESR，晶體諧振電阻
•C0范圍，引腳對引腳電容
•LMOTIONAL或CMOTIONAL，設定晶體的可拉性
•驅動器級別
•頻率和電阻的驅動電平相關性（DLD）
•老化
•絕緣電阻
還有其他規(guī)格，例如每°C允許的最大頻率變化，或平滑曲線允許的最大頻率響應（擾動控制）。
進貨檢驗或測試需要專門的設備：
•晶體阻抗計（CI儀表）
•帶有特殊測試夾具和軟件的網(wǎng)絡分析儀
PWB/PCB布局：
電路板布局對于實現(xiàn)最佳性能至關重要。以下是一些注意事項：
•引線長度必須盡可能短。
•晶振引線具有高阻抗，對噪聲非常敏感。
•電容器和晶體封裝的接地節(jié)點不得涉及噪聲源的循環(huán)電流。
•如果引線上的泄漏路徑低于500K歐姆，這可能會影響振蕩器啟動，并且還會將頻率移動幾個ppm。當晶體用于設置最終用戶提供的振蕩器的頻率時，必須進行許多考慮和設計參數(shù)以確保最佳性能。
CLOADVALUE：
在大多數(shù)情況下，晶體以電抗負載運行。這允許調整最終應用中的最終頻率。通常需要這樣來校正晶體的頻率變化與時間的關系。CLOAD值確定頻率與負載電容的靈敏度。對于低值，AT切割晶體的靈敏度可以為30ppm/pF。使用較高的負載電容值會降低靈敏度，但會增加振蕩啟動的難度。CLOAD的溫度特性可以改變振蕩器的頻率與溫度響應。
由于石英晶體振蕩器容易受到外界因素而影響壽命，所以在使用之前最好先了解相關的儲存注意信息和使用規(guī)則，正常的情況下，晶振幾乎是可以無限使用的，只是每一年都會有一些損耗。因此有些采購會有低損耗的要求，進口晶振可以達到這一要求，金洛鑫電子代理臺灣晶振，日本晶振和歐美晶振，咨詢或訂購請撥打熱線電話：0755-27837162。

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此文關鍵字：石英晶體設計方案晶振參數(shù)選擇

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