石英晶體振蕩線路誤差來源及其回路分析

振蕩線路回路分析的目的：

　　一個(gè)晶體振蕩電路必然會存在一定范圍的誤差，問題是如何了解這個(gè)誤差范圍，并將誤差值控制在最小的范圍以內(nèi)。

　　振蕩電路主要有三種誤差來源：

　　第一種：石英晶體單元本身就存在有不同的精度（也就是容許誤差）。

　　第二種：誤差來源是石英晶體的溫度特性，也就是頻率隨溫度變化會出現(xiàn)偏差的現(xiàn)象。

　　圖1：石英晶體頻率—溫度特性曲線

　　第三種：誤差來源來自振蕩電路上的外圍元器件配置，這些組件包括石英晶體、半導(dǎo)體IC、外圍電阻/電容，以及PCB走線。

　　進(jìn)行振蕩電路回路分析的目的，就是為了檢視石英晶體在整個(gè)振蕩電路中是否得到理想的匹配。透過回路分析，研發(fā)人員可以在電路設(shè)計(jì)階段就了解石英晶體振蕩電路的匹配狀況，避免在量產(chǎn)后才發(fā)生問題，因?yàn)樵俑脑O(shè)計(jì)很不容易。

　　回路分析要點(diǎn)

　　振蕩電路回路分析包含三個(gè)基本的面向，介紹如下：

　　1.頻率容許誤差（Frequency Tolerance）的量測：

　　頻偏誤差的計(jì)算公式如下：

　　頻偏誤差=（量測頻率值–中心頻率值）/中心頻率值x 1，000，000（得出的單位為ppm）。

　　2. 驅(qū)動(dòng)功率（D.L.，Driver Level）：

　　計(jì)算公式為： P （uW）= I^2 x Re

　　3. 負(fù)性阻抗（也稱為起振余量）：-R

負(fù)性阻抗代表振蕩線路的起振余量狀況，也就是這個(gè)電路的健康度，即石英晶體在驅(qū)動(dòng)下容不容易被起振。負(fù)性阻抗的判斷基本值是石英晶體最大ESR值的3~5倍。