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晶振產(chǎn)品廣泛的應(yīng)用于生活,從小型到大型設(shè)備,從低端產(chǎn)品到高端產(chǎn)品,應(yīng)有盡有;而應(yīng)用的晶振種類也相當(dāng)駁雜,有常規(guī)貼片插件晶振,無(wú)源晶振,有源晶振等等,但是這些晶振產(chǎn)品都有一些共同的參數(shù),比如精度(通常指頻率穩(wěn)定度),驅(qū)動(dòng)電平,工作溫度,振蕩頻率范圍等等;今天康華爾主要給大家講的是驅(qū)動(dòng)電平這項(xiàng)參數(shù)與晶振產(chǎn)品性能的關(guān)系.

晶振驅(qū)動(dòng)電平是振蕩期間提供給晶體單元的功率,并使用下面的公式計(jì)算.

DL(μW)=RL(Ω)xi2(mA)

DL：驅(qū)動(dòng)電平

RL：負(fù)載下晶體諧振器的等效電阻

i：流經(jīng)晶體諧振器的電流值(有效值)

每個(gè)晶振晶體單元都有一個(gè)驅(qū)動(dòng)電平標(biāo)準(zhǔn),并保證驅(qū)動(dòng)電平的上限.關(guān)于超過(guò)上限的問(wèn)題是由于與寄生模式的耦合引起的異常振蕩(對(duì)振蕩頻率的影響).以下解釋了這個(gè)問(wèn)題.

AT切割晶體單元使用厚度剪切模式作為主振蕩模式,但還有許多其他寄生模式(彎曲振動(dòng),平面滑動(dòng)振動(dòng)等).圖1顯示了AT切割晶體單元的振動(dòng)模式.

圖1.AT切割晶體單元的振動(dòng)模式

這些寄生模式的頻率可以與特定溫度下主振動(dòng)的振蕩模式的頻率組合,從而影響振蕩頻率.

當(dāng)驅(qū)動(dòng)電平對(duì)于規(guī)范來(lái)說(shuō)太高時(shí),雜散和主振動(dòng)可能會(huì)耦合.圖2顯示了當(dāng)石英貼片晶振驅(qū)動(dòng)電平正常(驅(qū)動(dòng)電平在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi))和驅(qū)動(dòng)電平過(guò)高(驅(qū)動(dòng)電平超出標(biāo)準(zhǔn)范圍)時(shí),晶振的振蕩頻率溫度特性如何不同.

圖2.振蕩頻率溫度特性

當(dāng)晶振驅(qū)動(dòng)電平正常時(shí),如圖2(a)所示繪制平滑的三次曲線.但是,當(dāng)晶振驅(qū)動(dòng)電平過(guò)大時(shí),晶振振蕩頻率在特定的溫度范圍內(nèi)突然變化,如圖2(b)所示.現(xiàn)象(稱為活動(dòng)傾向)更有可能出現(xiàn).

在電路研究中,我們提出了在驅(qū)動(dòng)電平規(guī)范范圍內(nèi)的電路常數(shù),以防止活動(dòng)下降.

由上述描述可知,驅(qū)動(dòng)電平在一定程度上會(huì)影響石英晶振產(chǎn)品的性能,不管是在無(wú)源晶振,還是在石英晶體振蕩器上都是同樣的效果;如驅(qū)動(dòng)電平不再正常范圍內(nèi)的時(shí)候會(huì)使得晶振增益降低,無(wú)論是過(guò)高還是過(guò)低都會(huì)影響其工作,過(guò)低無(wú)法達(dá)到起振的目的,整個(gè)系統(tǒng)癱瘓,過(guò)高會(huì)損壞產(chǎn)品,亦或是會(huì)出現(xiàn)明顯的頻率偏移等情況,從而造成無(wú)法穩(wěn)定工作的后果.故康華爾建議大家在使用的時(shí)候驅(qū)動(dòng)電平不要超過(guò)制造商給出的驅(qū)動(dòng)電平.