在晶體的振蕩電路中一般會(huì)設(shè)計(jì)兩個(gè)電阻，一個(gè)是跨接在晶振兩端，叫做反饋電阻Rf；一個(gè)接在IC的輸出端，叫做限流電阻RD;同晶體相連旁接的電容稱之為負(fù)載匹配電容，通過調(diào)整容值的大小可以改變振蕩電路的頻率，而這些波形頻率測試就可以觀察的到。
1、反饋電阻Rf： 晶體串聯(lián)的主芯片內(nèi)部是一個(gè)線性運(yùn)算放大器，將輸入進(jìn)行反向180度輸出，晶振處的負(fù)載電容提供另外180度的相移，整個(gè)環(huán)路的相移呈360度，滿足振蕩的相位條件，同時(shí)還要求閉環(huán)增益大于等于1，此時(shí)晶振才能正常工作。 在實(shí)際的產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，晶振部分的電路會(huì)有下面2種電路，圖1電路中，沒有1M的反饋電阻，圖2電路中，晶振會(huì)并聯(lián)一個(gè)1M的電阻,
反饋電阻的作用，總結(jié)3點(diǎn)： 1）配合IC內(nèi)部電路組成負(fù)反饋，移相，使放大器工作在線性區(qū)。 2）穩(wěn)定輸出幅度和相位。 3）增加振蕩電路穩(wěn)定性。比如在溫度變化時(shí)，可以通過調(diào)整電阻值來維持振蕩頻率的穩(wěn)定。 2、限流電阻RD： 這個(gè)電阻的作用是限制IC的驅(qū)動(dòng)能力，并且與Cd組成一個(gè)低通濾波器，以確保振蕩器的起振點(diǎn)在基頻上，而不是在其他高次諧波頻率點(diǎn)上(避免3次，5次，7次諧波頻率)。如果晶振的功耗超過晶振制造商的給定值，外部電阻Rd是必需的，用以避免晶振被過分驅(qū)動(dòng)。如果晶振的功耗小于晶振制造商的給定值，就不推薦使用Rd，可以預(yù)設(shè)0Ω。如圖3所示
對Rd值的預(yù)估可以通過考慮由Rd和Cd的電壓分壓Rd/Cd實(shí)現(xiàn)(注意到Rd和Cd構(gòu)成了一個(gè)分壓/濾波器，考慮通帶寬度應(yīng)不小于振蕩器頻率)，則有Rd的值等于Cd的電抗：
限流電阻的作用，總結(jié)3點(diǎn)： 1）抑制EMI。我們可通過調(diào)整阻值改善EMI。 2）避免晶振被過分驅(qū)動(dòng)，保護(hù)晶振電氣性能的穩(wěn)定性。 3）作為TP點(diǎn)方便波形量測。
最后提醒大家，如果IC部分已含有反饋電阻，那么外部晶振電路無需再加反饋電阻。所以記得認(rèn)真看IC手冊。如果晶振電路不存在過驅(qū)問題，那這顆限流電阻也可以省去。 |
