ACT晶體和諧振器的模擬
來(lái)源：http://m.jugard.cn 作者：康華爾電子 2019年07月15
目前國(guó)內(nèi)電子市場(chǎng)中,英國(guó)進(jìn)口的晶振品牌還是比較少的,但也有多家已經(jīng)成為大陸用戶主要的供應(yīng)商,ACT Company就是其中的代表,成立于1986年,33年的時(shí)間里,ACT晶振公司就從一個(gè)小小的工廠,蛻變成為一家大型企業(yè),量產(chǎn)的晶體和諧振器遠(yuǎn)銷海外.擁有強(qiáng)大的頻率控制產(chǎn)品組合,包括晶體,時(shí)鐘振蕩器,TCXO和濾波器.與Esterline研究和設(shè)計(jì)（ERD）的合作使我們能夠突破高精度振蕩器技術(shù)的界限.這些突破性產(chǎn)品為TCXO和OCXO樹(shù)立了新標(biāo)準(zhǔn),創(chuàng)造了當(dāng)今市場(chǎng)上性能最高,最精確的振蕩器技術(shù).作為discoverIE Groupplc的一部分,通過(guò)我們的獨(dú)立分銷合作伙伴,ACT可以在全球范圍內(nèi)支持用戶的頻率控制要求.
在毫米級(jí)應(yīng)用中,石英振蕩器是許多模擬電路中的通用模塊.以下文章提供了一些關(guān)于如何模擬作為其主要成分的壓電諧振器的建議.表示晶體諧振器阻抗的RLC電路由圖1中的兩端等效物表示.
以27MHz基本SMD晶振為例,負(fù)載電容為12pF,拉動(dòng)靈敏度為20ppm/pF.運(yùn)動(dòng)共振方程為Fs=1/[2(L1*C1)]
對(duì)于并聯(lián)諧振,Fp=Fs[1+C1/(2*C0)]=27.000MHz
對(duì)于提拉靈敏度,S=1000000*C1/2(C0+Cl)²=20ppm/pF
其中CL,負(fù)載電容為12pF.如果指定C0,作為3pF的并聯(lián)電容,則運(yùn)動(dòng)電容C1為9pF,Fs為26.95956MHz,運(yùn)動(dòng)電感L1為3.87mH.運(yùn)動(dòng)阻力的合理范圍值是20對(duì)于30MHz晶體和60對(duì)于10MHz.對(duì)于其他頻率:
陶瓷諧振器的模擬更加困難,因?yàn)檫@三個(gè)端子部件包含內(nèi)部負(fù)載電容器,并且電抗與阻抗的比率低于晶體的值.共振頻率也低于晶體的共振頻率,因此反應(yīng)組分的陶瓷諧振器尺寸進(jìn)一步減小.質(zhì)量因數(shù)的降低意味著更快的啟動(dòng),但缺點(diǎn)是負(fù)載電容值對(duì)振蕩器頻率的影響大于晶體.
兩個(gè)終端諧振器的典型值為:
對(duì)任何振蕩器的啟動(dòng)進(jìn)行建模也是一項(xiàng)困難的工作.巴克豪森的標(biāo)準(zhǔn)是:振蕩器中的環(huán)路增益必須等于或大于1,并且相移必須是2的倍數(shù),以便電路啟動(dòng).在實(shí)際應(yīng)用中,增加一個(gè)與晶體或諧振器并聯(lián)的大電阻可以改善啟動(dòng),因此諧振器的電阻值為1Megohm,1MHz以上的石英晶體電流為10Megohm,手表晶體的電阻值為22Megohm可能會(huì)在仿真中得到一些積極的結(jié)果.
在毫米級(jí)應(yīng)用中,石英振蕩器是許多模擬電路中的通用模塊.以下文章提供了一些關(guān)于如何模擬作為其主要成分的壓電諧振器的建議.表示晶體諧振器阻抗的RLC電路由圖1中的兩端等效物表示.
上面的石英晶體諧振器電路表示靜態(tài)電容C0,表示由兩個(gè)電極分開(kāi)的絕緣體的影響,動(dòng)態(tài)分支L1-C1-R1相當(dāng)于壓電振動(dòng)的隔離模式,分別模擬慣性,恢復(fù)力和摩擦力.金屬罐中的器件可能需要通過(guò)三端子等效物建模,包括支架的電容,見(jiàn)圖2.如有必要,可以模擬其他不需要的振蕩模式,如雜散,作為與L1-C1并聯(lián)的附加運(yùn)動(dòng)分支-R1.
準(zhǔn)確計(jì)算等效電路中的元件值對(duì)于提供可靠的仿真至關(guān)重要.加載標(biāo)準(zhǔn)模型(通常用于10MHz晶振)將產(chǎn)生并聯(lián)或串聯(lián)諧振模式的錯(cuò)誤頻率:同樣,在牽引電路中,不正確的運(yùn)動(dòng)電容值將對(duì)變化的負(fù)載電容產(chǎn)生錯(cuò)誤的靈敏度.以27MHz基本SMD晶振為例,負(fù)載電容為12pF,拉動(dòng)靈敏度為20ppm/pF.運(yùn)動(dòng)共振方程為Fs=1/[2(L1*C1)]
對(duì)于并聯(lián)諧振,Fp=Fs[1+C1/(2*C0)]=27.000MHz
對(duì)于提拉靈敏度,S=1000000*C1/2(C0+Cl)²=20ppm/pF
其中CL,負(fù)載電容為12pF.如果指定C0,作為3pF的并聯(lián)電容,則運(yùn)動(dòng)電容C1為9pF,Fs為26.95956MHz,運(yùn)動(dòng)電感L1為3.87mH.運(yùn)動(dòng)阻力的合理范圍值是20對(duì)于30MHz晶體和60對(duì)于10MHz.對(duì)于其他頻率:
| 頻率(MHz) | R1(歐姆) | L1(MH) | C1(pF) | C0(pF) |
| 2.00 | 200 | 520 | 0.012 | 4 |
| 5.00 | 50 | 115 | 0.010 | 3 |
| 15.00 | 30 | 12.5 | 0.009 | 5 |
| 30.00 | 20 | 4.7 | 0.006 | 3 |
兩個(gè)終端諧振器的典型值為:
| 頻率(MHz) | R1(歐姆) | L1(MH) | C1(pF) | C0(pF) |
| 3.58 | 7 | 0.113 | 1936/年 | 140 |
| 6 | 8 | 0.094 | 8.3 | 60 |
| 8 | 7 | 0.092 | 4.6 | 40 |
| 11.0 | 10 | 0.057 | 3.9 | 30 |
正在載入評(píng)論數(shù)據(jù)...
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