晶振的规格书重要参数及晶振计算
芒果硬件 2025-04-02

下面我们通过举例介绍一个晶振的规格书参数,来和大家分享下怎么选型一个合适的晶振,以及涉及到的部分计算内容。下面是某个晶振的参数规格书。

Load Capacitance(负载电容):负载电容Cl=((CL1*CL2)/(CL1+CL2))+Cs(PCB寄生电容)。CL1和 CL2,是我们PCB上实际加的两个pf级别电容负载。 由前面的描述我们知道晶振起振条件为:闭环增益应大于1,并且总相移为360°。并且反相器提供了一个180°的相,那么另外的180°相移从哪里来呢?CL1&CL2和动态电感生成反馈所需要的另一个180°的相移。一般Cs(PCB寄生电容)的值为3-5pf

增益裕量:是指输出端电流和输入电压的比值。Gm(pcb)=4*ESR(晶振等效电阻,晶振规格书可以得到)*(2Πf)²*(C0(晶振寄生电容)+CL(寄生电容))。Gm(MCU晶振部分跨导,MCU规格书得到).Gm/Gm(pcb)为增益裕量>5。增益裕量≥5是保证起振的必要条件前面说的一些高低温晶振失效从深层原因来看很多都是ESR发生变化,不能满足增益裕量≥这个条件,增益裕量可以给我们解决晶振失效问题提供一个思路。

Dl(驱动level):描述的是晶振的功耗。功耗要在某一范围内,否则晶振可能会过驱动。过大的电流会使晶体振幅加大,温度升高,频率偏移,长期工作在过驱动情况下会对晶体本身造成损害。Dl=i²*ESR.i为晶振电流的有效值,这个值可以通过示波器测试出来。如果 Dl< DL晶振,就没必要使用外部电阻。这个单位一般是mw级别的


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