标签: 晶振驱动

不同晶振的参数会对其性能和可靠性产生影响，其中“激励功率”是一个关键指标。石英晶振的激励等级通常根据晶振在各种工作状态下的能耗，或其电流等级来定义和表示。 I: 晶振工作时的电流。 RL: 电路中的总等效负载电阻。 激励功率的参考值 不同类型和封装的石英晶振对激励功率的要求都不一样，以下是几种常见晶振的激励功率推荐值及最大值： - 49U/49S/49M晶振：100µW (500µW max) - SMD MHz晶振：10µW（50µW max) - 32.768kHz晶振：0.1 µW (0.5µW max) 设计电路时，凯擎小妹建议您确保激励功率在推荐范围内，且不超过最大激励功率。具体参数需以晶振的规格书为准。以KOAN晶振KX49S为例： 另外，在小型化和低功耗的发展趋势下，激励功率，驱动电流，体积，功率相应减少，导致驱动能力变弱。 激励功率过高 1. 频率变化: 激励功率过高会导致振幅增大，从而引发幅频效应。这种效应会改变晶振的机械应力与弹性常数，从而导致振荡频率有明显变化，影响设备的正常工作。 2. 热应力增加: 过高的功率会在晶片两电极之间形成不均匀的温度场，导致热应力增大，进而影响频率稳定性，严重时可能导致晶片损坏。 3. 晶振老化: 长期在高激励功率下运行会加速晶振老化，缩短使用寿命，增加维修或更换的成本。 激励功率过低 1. DLD效应: 激励功率不足时，晶振的振荡能力下降，容易出现驱动功率相关性(DLD)效应。晶振的频率可能随着激励功率的波动而变化。 2. 晶振无法起振: 若激励功率过低，电路的振荡裕量不足，可能导致晶振无法启动振荡，使设备无法正常运行。 如何减少驱动功率 1. 增加阻尼电阻: 在电路中增加适当的阻尼电阻，可以减小反相放大器的输出幅度，从而降低驱动功率。但需确保振荡裕量大于晶振等效电阻的5倍，以保证振荡器稳定运行。 2. 减少外部负载电容: 减小外部负载电容可以增加振荡电路的阻抗，从而降低实际驱动功率。然而，需注意负载电容的调整可能影响振荡频率，必须确保频率仍在允许范围内。

电子领域中，”驱动"通常指的是通过提供激励或控制信号，使某个设备、组件或系统执行特定的动作或功能的过程。对于晶振而言，"驱动晶振"指的是为晶振提供适当的激励信号或电源，使其在规定的频率和振幅范围内工作。 电源电压的匹配： 在这个范围内，晶振应该能够提供稳定的振荡信号。晶振正常工作时的额定电压值 Vdd+/-10%; 超出工作电压范围，振荡器的频率稳定度会受到电源电压变动和负载变动的影响，甚至可能无法正常工作。 连接外部电路： 晶振通常需要与外部电路连接，以确保振荡的稳定性。晶体两端引脚和单片机内部的放大器连接，再匹配电容C1 C2以及电阻Rf和Rd，组成皮尔斯振荡器电路，其工作有效且稳定。《 单片机外部晶振 - XTAL和EXTAL引脚 》 振荡电路从起振到稳定工作的必要条件: 满足晶体的振幅平衡条件，以及满足振荡的相位平衡条件。 添加负载电容： 在一些情况下，为晶振添加适当的负载电容是必要的。这有助于维持振荡的稳定性，确保信号的质量和准确性。凯擎小妹建议您选择合适的负载电容，往期文章：《 晶振负载电容怎么选择？ 》 负载电容是电路中跨接晶体两端的总的有效电容(不是晶振外接的匹配电容)。根据负载电容选择匹配电容C1和C2, 通常C1=C2。 连接到激励源： 晶振需要一个激励信号来启动振荡。连接晶振到相应的驱动电路或振荡电路，确保激励信号的频率和振幅在晶振规格表中的合理范围内。在电路设计时，凯擎小妹建议您确认所使用的激励等级绝对不超过最大激励等级。 晶振开始供电时，激励功率集中在两电极间，形成不均匀的温度场，因此产生较大的热应力，而应力变化必然引起频率变化。有可能产生频率不稳定等特性恶化，以及导致石英晶片破损的危险。 晶振的功耗必须小于规格书中限定的DL值。如果激励等级过低，也会带来 DLD 问题或者不起振。晶体谐振器小型化发展趋势，振荡所需能量也相应减小。 参数调整： 根据晶振的规格和性能要求，可能需要调整外部电路的一些参数，以确保晶振工作在最佳状态。这可能涉及到电阻、电容等元件的调整。KOAN晶振会根据客户端电子产品的特殊电路基础和环境需求，为您精选晶体，提高振荡电路的稳定性。