晶振振荡安全系数会对振荡电路产生什么影响

对于石英晶振产品来说,不管是如差分晶振这样的有源晶振还是无源晶振,稳定的输出频率是衡量该产品优越性能的指标之一.但是想要稳定的输出频率就必须要确保振荡电路稳定可靠的运行;然而影响振荡电路稳定可靠运行的因素之一就是OSF,它的中文名称叫做振荡安全系数,它对振荡电路的稳定和可靠运行起到了决定性的作用.下面我们对它做具体分析.

为确保晶振振荡电路的可靠运行,振荡安全系数(OSF)是关键,值得仔细看看.石英晶体振荡器的安全系数(OSF)显示反馈增益根据其规格,最坏情况晶体的振荡器放大器的余量.

对于商业应用,OSF应该>5,对于汽车应用,OSF应该>10.OSF因素<2是非常危险的,应该采取相应避免措施.

图1显示了皮尔斯配置中的典型晶体振荡电路,其中增加了电阻RPot

要验证有源晶振,晶振振荡电路的振荡安全系数(OSF),应采取以下步骤进行计算:

-使用参数计算原始电路条件下的谐振负载使用公式(1)的电路中的单个晶体*:

-使用最大值计算最坏情况的共振负载.指定的串联共振选定的石英晶体*系列(2):

-插入串联电阻或微型电位器RPOT,并增加其电阻直到振荡停止

-测量RPOTmax的最大阻力.振荡刚刚重新开始,从最大值开始RPOTmax的值.或者从停止振荡的值

-使用公式(3)确定振荡安全系数(OF):

注1*:确定用于的单个石英晶振晶体的等效数据确定OSF(如C0和RS)需要特殊的晶体测量设备.此外,如果有效负载电容CL(包括杂散电容)不是精确的众所周知,这只能用特殊的晶体测试设备来确定.所有测量指的是各个晶振晶体参数和放大器参数

注2*:作为估计,振荡安全系数(OSF)可以从(4)计算,假设没有任何损耗的理想晶体(RS=0).

一般说明:根据此方法的所有测量和计算均有效适用于单个石英晶体振荡器和振荡电路.晶体的任何变化或变化驱动电路和负载电容将改变最终的OSF.

通过上述内容,我们可以了解到:振荡安全系数越大,晶振振荡电路的稳定性越好,但是它也不能无限制的增大,它也受很多因素的影响,就上述计算流程来看,串联电阻的阻值越大,OSF的值就越大;但是串联电阻阻值太大会使得无法起振,可见在使用过程中,需要找到一个临界值,这样才能够既保证贴片石英晶体的起振特性,又能够确保晶体振荡电路稳定,可靠的运行.