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晶振产品广泛的应用于生活,从小型到大型设备,从低端产品到高端产品,应有尽有;而应用的晶振种类也相当驳杂,有常规贴片插件晶振,无源晶振,有源晶振等等,但是这些晶振产品都有一些共同的参数,比如精度(通常指频率稳定度),驱动电平,工作温度,振荡频率范围等等;今天康华尔主要给大家讲的是驱动电平这项参数与晶振产品性能的关系.
晶振驱动电平是振荡期间提供给晶体单元的功率,并使用下面的公式计算.
DL(μW)=RL(Ω)xi2(mA)
DL：驱动电平
RL：负载下晶体谐振器的等效电阻
i：流经晶体谐振器的电流值(有效值)
每个晶振晶体单元都有一个驱动电平标准,并保证驱动电平的上限.关于超过上限的问题是由于与寄生模式的耦合引起的异常振荡(对振荡频率的影响).以下解释了这个问题.
AT切割晶体单元使用厚度剪切模式作为主振荡模式,但还有许多其他寄生模式(弯曲振动,平面滑动振动等).图1显示了AT切割晶体单元的振动模式.
图1.AT切割晶体单元的振动模式
这些寄生模式的频率可以与特定温度下主振动的振荡模式的频率组合,从而影响振荡频率.
当驱动电平对于规范来说太高时,杂散和主振动可能会耦合.图2显示了当石英贴片晶振驱动电平正常(驱动电平在标准范围内)和驱动电平过高(驱动电平超出标准范围)时,晶振的振荡频率温度特性如何不同.
图2.振荡频率温度特性
当晶振驱动电平正常时,如图2(a)所示绘制平滑的三次曲线.但是,当晶振驱动电平过大时,晶振振荡频率在特定的温度范围内突然变化,如图2(b)所示.现象(称为活动倾向)更有可能出现.
在电路研究中,我们提出了在驱动电平规范范围内的电路常数,以防止活动下降.
由上述描述可知,驱动电平在一定程度上会影响石英晶振产品的性能,不管是在无源晶振,还是在石英晶体振荡器上都是同样的效果;如驱动电平不再正常范围内的时候会使得晶振增益降低,无论是过高还是过低都会影响其工作,过低无法达到起振的目的,整个系统瘫痪,过高会损坏产品,亦或是会出现明显的频率偏移等情况,从而造成无法稳定工作的后果.故康华尔建议大家在使用的时候驱动电平不要超过制造商给出的驱动电平.