KA_IX

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PCBA测试:评估晶体振荡器驱动电路

2020-11-10 14:37:44 显示全部楼层
1.测试目的
评估晶体振荡器驱动电路的驱动能力,保证晶体振荡器稳定振荡。
2. 所需设备
可调稳压电源、示波器、可调电阻、万用表

3.测试步骤说明
(1) 参数计算
a)为保证晶体振荡器稳定振荡,晶体振荡器的负性阻抗(-R)至少为晶体振荡器阻抗的5倍以上,即|-R| > 5RL
b)RL的计算:
RL=R1*(1+C0/CL)2
其中,R1:晶体振荡器的等效串联阻抗(Effective SeriesResistance),可在晶体振荡器的Datasheet中查询;
C0:晶体振荡器的寄生电容(Shunt Capacitance), 可在晶体振荡器的Datasheet中查询;
CL:晶体振荡器的负载电容,
CL=CT+CS
CT=(Cg*Cd)/(Cg+Cd)

CS:线路上分布的杂散电容 ,一般的典型值为5pf;
Cg和Cd如图1,一般在电路设计中取相同的值
图1 RL的计算

(2) 负性阻抗的测试
测试电路如下:

图2 负性阻抗的测试

a)串联可调电阻R到晶体振荡器的输出端(MCU芯片的EXTAL);
b)使用可调稳压电源按照所测电路板的供电需求给电路板供电,将示波器探头接在可调电阻2脚(如图2,靠近MCU芯片的EXTAL端)测试晶体振荡器的振荡波形,调整可调电阻R,使晶体振荡器由起振至停止振荡;
c)当电路由起振至停止振荡时,关闭可调稳压电源的输出,用万用表测量R值;
d)计算晶体振荡器的负性阻抗|-R| = R+RL,RL为晶体振荡器的的负载阻抗值。
4. 测试合格准则
晶体振荡器的负性阻抗(-R)至少为晶体振荡器阻抗的5倍以上,即|-R| > 5RL
5. 注意事项
(1)该项测试中,可先行计算晶体振荡器的负载阻抗RL,然后根据5倍RL的值选择一个阻值合适的可调电阻器;
(2)在测试的过程中,可能会出现可调电阻R已经调到最大,并且此时R>>5RL,但晶体振荡器仍然没有停止振荡,此时认为晶体振荡器是可以稳定振荡的,若此时R值大约为n倍的RL,测试记录中可写|-R| >(n+1) RL。

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