晶振負性阻抗的檢測-鴻星晶振原廠技術資料
本資料來源于臺灣鴻星官方網(wǎng)站技術詞典相關內容。主要講解了晶振負性阻抗的測量的必要性、測量方法、所需測量設備等內容。
量測負性阻抗 輸出端串接一個可變電阻，可變調至最小，上電源讓電路正常動作，調整可變，將之調大，直至振蕩器不起振，確定不起振后，再將可變轉小，觀測波形，持續(xù)將可變電阻調小到振蕩器開始振蕩波形正常后，關閉電源，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性阻抗值.
1、為什么要測量晶振的負性阻抗
測量負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性阻抗寬裕度不夠導致，為避免此現(xiàn)象發(fā)生于設計時負性阻抗一般至少是 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.438665.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械能損耗，也就是放大器為一個能量源，若負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，負性阻抗不是產品規(guī)格參數(shù)，但卻是振蕩線路設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：
首先應該按照-R的需求選擇Cg/Cd，在滿足TS的情況下應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。
當無法滿足-R要求時應考慮對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，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(標準)：
-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) 量測振蕩電路負性值 –R .
(Measure the Negative Resistance(-R) of the oscillation circuit)
c) 調整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備
量測負性阻抗 輸出端串接一個可變電阻，可變調至最小，上電源讓電路正常動作，調整可變，將之調大，直至振蕩器不起振，確定不起振后，再將可變轉小，觀測波形，持續(xù)將可變電阻調小到振蕩器開始振蕩波形正常后，關閉電源，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性阻抗值.
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