晶振負(fù)性阻抗的檢測-鴻星晶振原廠技術(shù)資料
本資料來源于臺灣鴻星官方網(wǎng)站技術(shù)詞典相關(guān)內(nèi)容。主要講解了晶振負(fù)性阻抗的測量的必要性、測量方法、所需測量設(shè)備等內(nèi)容。
量測負(fù)性阻抗 輸出端串接一個可變電阻，可變調(diào)至最小，上電源讓電路正常動作，調(diào)整可變，將之調(diào)大，直至振蕩器不起振，確定不起振后，再將可變轉(zhuǎn)小，觀測波形，持續(xù)將可變電阻調(diào)小到振蕩器開始振蕩波形正常后，關(guān)閉電源，再打開電源，若振蕩器依舊可以起振，這時候可變上的阻抗值再加上2儀器所測得振蕩器單體的電阻值即為負(fù)性阻抗值.
1、為什么要測量晶振的負(fù)性阻抗
測量負(fù)性阻抗目的是避免振蕩器無法起振，振蕩器無法起振的原因是負(fù)性阻抗寬裕度不夠?qū)е拢瑸楸苊獯爽F(xiàn)象發(fā)生于設(shè)計時負(fù)性阻抗一般至少是 ESR的三倍以上，反之若太小時則會發(fā)生偶爾不起振的現(xiàn)象發(fā)生.（如需進(jìn)一步了解可以登錄鴻星晶振代理商-南京鼎魁科技官方網(wǎng)站www.lsjtsky.com咨詢。）
石英晶體共振子的兩端往振蕩電路看過去，排除共振子以外的所有阻抗特性質(zhì)總和，振蕩電路上必須提供足夠大的增益來補償共振子共振時的機(jī)械能損耗，也就是放大器為一個能量源，若負(fù)性阻抗的能量源大于振蕩電路的損耗時，能源回路為平衡狀態(tài)此回路為穩(wěn)定振蕩，負(fù)性阻抗不是產(chǎn)品規(guī)格參數(shù)，但卻是振蕩線路設(shè)計時很重要的性能指針.
正確的選取Cg/Cd的值將有利于振蕩電路的工作穩(wěn)定，并能使振蕩頻率能滿足使用的頻率要求。
其選取的步驟如下：
首先應(yīng)該按照-R的需求選擇Cg/Cd，在滿足TS的情況下應(yīng)盡量選取電容小一些，以保持較高的–R確保電路振蕩的穩(wěn)定性。
當(dāng)無法滿足-R要求時應(yīng)考慮對IC的特性重新評估、選擇。
※ -R的計算公式：-R = gm/ {ω2 *（Cg*Cd）} gm為互導(dǎo)，單位：S（西門子）
※ 早期測試-R的儀器有HP-4195A等,但現(xiàn)階段皆改為crystal搭配VR實測法.
※ -R的要求(標(biāo)準(zhǔn))：
-R≧ 3~10 Max ESR. ,若-R低于3倍時會因石英諧振器與電路的匹配
不良而容易出現(xiàn)不起振或振蕩不穩(wěn)定、振蕩啟動時間延長等問題。
2、測量分析步驟
a) 實際量測電路板上頻率波型與公差.|(Crystal on board test to verify tolerance and waveform)
b) 量測振蕩電路負(fù)性值 –R .
(Measure the Negative Resistance(-R) of the oscillation circuit)
c) 調(diào)整C1 C2電容以得到更大的頻率變化寬裕度.
(Modify the C1,C2 to obtain bigger allowance)
d) 根據(jù)以上電路板量測數(shù)據(jù)建議適當(dāng)振蕩子規(guī)格.
(Suggest the crystal specification based on above test)
3.分析過程中使用到之設(shè)備
量測負(fù)性阻抗 輸出端串接一個可變電阻，可變調(diào)至最小，上電源讓電路正常動作，調(diào)整可變，將之調(diào)大，直至振蕩器不起振，確定不起振后，再將可變轉(zhuǎn)小，觀測波形，持續(xù)將可變電阻調(diào)小到振蕩器開始振蕩波形正常后，關(guān)閉電源，再打開電源，若振蕩器依舊可以起振，這時候可變上的阻抗值再加上2儀器所測得振蕩器單體的電阻值即為負(fù)性阻抗值.
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