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晶振產(chǎn)品廣泛的應(yīng)用于生活,從小型到大型設(shè)備,從低端產(chǎn)品到高端產(chǎn)品,應(yīng)有盡有;而應(yīng)用的晶振種類也相當(dāng)駁雜,有常規(guī)貼片插件晶振,無源晶振,有源晶振等等,但是這些晶振產(chǎn)品都有一些共同的參數(shù),比如精度(通常指頻率穩(wěn)定度),驅(qū)動電平,工作溫度,振蕩頻率范圍等等;今天康華爾主要給大家講的是驅(qū)動電平這項(xiàng)參數(shù)與晶振產(chǎn)品性能的關(guān)系.

晶振驅(qū)動電平是振蕩期間提供給晶體單元的功率,并使用下面的公式計(jì)算.

DL(μW)=RL(Ω)xi2(mA)

DL：驅(qū)動電平

RL：負(fù)載下晶體諧振器的等效電阻

i：流經(jīng)晶體諧振器的電流值(有效值)

每個晶振晶體單元都有一個驅(qū)動電平標(biāo)準(zhǔn),并保證驅(qū)動電平的上限.關(guān)于超過上限的問題是由于與寄生模式的耦合引起的異常振蕩(對振蕩頻率的影響).以下解釋了這個問題.

AT切割晶體單元使用厚度剪切模式作為主振蕩模式,但還有許多其他寄生模式(彎曲振動,平面滑動振動等).圖1顯示了AT切割晶體單元的振動模式.

圖1.AT切割晶體單元的振動模式

這些寄生模式的頻率可以與特定溫度下主振動的振蕩模式的頻率組合,從而影響振蕩頻率.

當(dāng)驅(qū)動電平對于規(guī)范來說太高時,雜散和主振動可能會耦合.圖2顯示了當(dāng)石英貼片晶振驅(qū)動電平正常(驅(qū)動電平在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi))和驅(qū)動電平過高(驅(qū)動電平超出標(biāo)準(zhǔn)范圍)時,晶振的振蕩頻率溫度特性如何不同.

圖2.振蕩頻率溫度特性

當(dāng)晶振驅(qū)動電平正常時,如圖2(a)所示繪制平滑的三次曲線.但是,當(dāng)晶振驅(qū)動電平過大時,晶振振蕩頻率在特定的溫度范圍內(nèi)突然變化,如圖2(b)所示.現(xiàn)象(稱為活動傾向)更有可能出現(xiàn).

在電路研究中,我們提出了在驅(qū)動電平規(guī)范范圍內(nèi)的電路常數(shù),以防止活動下降.

由上述描述可知,驅(qū)動電平在一定程度上會影響石英晶振產(chǎn)品的性能,不管是在無源晶振,還是在石英晶體振蕩器上都是同樣的效果;如驅(qū)動電平不再正常范圍內(nèi)的時候會使得晶振增益降低,無論是過高還是過低都會影響其工作,過低無法達(dá)到起振的目的,整個系統(tǒng)癱瘓,過高會損壞產(chǎn)品,亦或是會出現(xiàn)明顯的頻率偏移等情況,從而造成無法穩(wěn)定工作的后果.故康華爾建議大家在使用的時候驅(qū)動電平不要超過制造商給出的驅(qū)動電平.