首先确定一点,晶振激励功率与负性阻抗这两个概念仅是针对无源晶振而言。在晶振的实际电路应用中,排除晶振品质不良之外,就只剩电路应用不当导致的晶振不起振问题了。显然,晶振的激励功率与晶振电路负性阻抗是我们不可规避的两个重要概念,也是我们必须要搞清楚的两个晶振电路专业术语。
晶振激励功率(英文名称:Drive Level)
激励功率是晶振已内置参数,特指晶振耗损功率数值。在电路设计时,一定要严格按照要求,在晶振规定的激励功率内,输入其所需功率,以便充分保障晶振的正常工作。
激励功率直接影响着晶振的起振状态,比如,若激励功率偏小,晶振则不易起振或停振。若激励功率偏大,晶振内置晶片由于受到过驱影响,容易遭到损坏,发生跳频、频偏及停振。因此,建议:请选择合适激励功率的晶振,切不可随意改变晶振的供电参数。
通常无源贴片晶振激励功率设计参数为10μW ,最大值为100μW。激励功率原则: 确保晶振起振并在晶振正常工作中各项电气参数正常。
负性阻抗(英文名称:Negative Resistance)
负性阻抗是指在晶振振荡电路为了提高晶振起振能力而通过设计途径来增加的反向补偿参数指标。换句话说,振荡电路必需提供足够多的补偿值来补偿晶振振动时的机械能损失。
负性阻抗并不是晶振的内置参数,但同样影响着晶振是否起振或正常工作。
在晶振的实际电路应用中,若要获得稳定的振荡电路,振荡IC的负性阻抗(-R)至少应为晶振的5倍以上,即绝对值|-R|>5R。举例来说:如果晶振电路阻抗总值为30Ω,那么IC的负性阻抗至少为-150Ω,这样才可以保障振荡回路之稳定性。
负性阻抗测试的重要性及方法:
负性阻抗的测试目是避免晶振无法起振。若负性阻抗宽裕度不够则容易导致晶振发生偶尔不起振。
负性阻抗的测试方法是:在晶振输出端串接一个可变电阻,可变电阻调至最小,接通电源让电路正常动作,调整可变电阻,将之调大,直至振荡器不起振,确定不起振后,再将可变电阻调小,观测波形,持续将可变电阻调小到振荡器开始振荡波形正常后,关闭电源,再打开电源,若振荡器依旧可以起振,这时把可变电阻上的阻抗值加上晶振的电阻值即为负性阻抗值。
由以上内容可以得出:
激励功率和负性阻抗这两个参数均为晶振起振服务。晶振一旦采购到手,激励功率已成定值,按照晶振规格书提供的激励功率指导参数使用即可,但是负性阻抗的大小则是由振荡IC来决定。