晶振设计参考资料搜集

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1、晶振设计1.振荡器类型振荡方式低功耗振荡LP（LowPower）标准晶体振荡XT（Crystal/Resonator）高速晶体振荡HS(HighSpeed)阻容振荡RC（Resistor/Capacitor）1.1典型的外部并行谐振振荡电路.74AS04反相器以来实现振荡器所需的180°相移，4.7KΩ的电阻用来提供负反馈给反相器，10KΩ的电位器用来提供偏压，从而使反相器74AS04工作在线性范围内。1.2典型的外部串行谐振振荡电路.74AS04反相器用来提供振荡器所需的180°相移，330Ω的电阻用来提供负反

2、馈，同时偏置电压。1.3RC振荡：如果REXT低于2.2KΩ，振荡器将处于不稳定工作状态，甚至停振。而REXT大于1M[时，振荡器又易受噪声、湿度、漏电流的干扰。因此，电阻REXT取值最好在3KΩ~100KΩ范围内。在不接外部电容时，振荡器仍可工作，但为了抗干扰及保证稳定性，建议接一20PF以上的电容。其中，EN为势能信号，其Active为“1”，振荡频率取决于RC的值，经验近似估算值为T=2.2RC,在实际ICDESIGN时，常常把RC都做在IC内部，但是，留两个PAD在外面，可以通过调整并联在外的电阻值来微调

3、频率。此为单稳态形振荡器，必须输入一个触发信号VIN，“HIGH”PULSE，其宽度要求大于门延迟（GATEDELAY）一倍以上即可，之后便可以一直振荡下去，除非VIN输入端为固定高电平时才停止振荡有GATE的传输延迟形成自激振荡，这样，只要能调整延迟时间的大小，就可控制振荡频率。振荡器基本上是一个具负反馈的放大器，由于LoopGain在大小上大于“1”，而相位等于360度时，此时不需要外界的信号，自然就造成一稳定的振荡信号，因此振荡器的结构必须包括：    A、在振荡频率下具有功率增益的主动元件。    B、振

4、荡频率的决定元件。    C、振荡振幅的限制、稳定元件。1.常见问题分析2.1：如何选择晶体？对于一个高可靠性的系统设计，晶体的选择非常重要，尤其设计带有睡眠唤醒(往往用低电压以求低功耗)的系统。这是因为低供电电压使提供给晶体的激励功率减少，造成晶体起振很慢或根本就不能起振。这一现象在上电复位时并不特别明显，原因时上电时电路有足够的扰动，很容易建立振荡。在睡眠唤醒时，电路的扰动要比上电时小得多，起振变得很不容易。在振荡回路中，晶体既不能过激励(容易振到高次谐波上)也不能欠激励(不容易起振)。晶体的选择至少必须考虑

5、：谐振频点，负载电容，激励功率，温度特性，长期稳定性。ClockSourceAccuracyAdvantagesDisadvantagesCrystalMediumtoHighLowcostSensitivetoEMI,vibration,dampDrivecircuitmatchingCrystalOscillatorModuleMediumtoHighInsensitivetoEMI,damp.Noadditionalcomponentsormatchingissues.HighcostHighpowerco

6、nsumptionSensitivetoVibrationLargesizeCeramicResonatorMediumLowercostSensitivetoEMI,vibration,dampDrivecircuitmatchingSiliconOscillatorLowtoMediumInsensitivetoEMI,vibration,dampFaststartupSmallsize/noadditionalcomponentsormatchingissues.Temperaturesensitivity

7、generallyworsethancrystalandceramicresonatortypes.Highsupplycurrentwithsometypes.RCOscillator(discrete)VeryLowLowestcostUsuallysensitivetoEMI,vibration,dampPoortemperatureandsupplyvoltagerejectionperformance.Usuallylargesize2.2：如何判断晶振是否被过分驱动？电阻RS常用来防止晶振被过分驱动。

8、过分驱动晶振会渐渐损耗减少晶振的接触电镀，这将引起频率的上升。可用一台示波器检测OSC输出脚，如果检测一非常清晰的正弦波，且正弦波的上限值和下限值都符合时钟输入需要，则晶振未被过分驱动；相反，如果正弦波形的波峰，波谷两端被削平，而使波形成为方形，则晶振被过分驱动。这时就需要用电阻RS来防止晶振被过分驱动。判断电阻RS值大小的最简单的方法就是串联一个5k或10k的微调电阻，