無源晶振本身不具備振蕩功能,必須依靠外部電路驅(qū)動才能工作。激勵功率指驅(qū)動晶振所需的能量,高驅(qū)動功率造成Crystal的特性惡化(如頻率異常跳頻、內(nèi)阻值異常Jump),甚至可能會使晶體損壞;低驅(qū)動功率有時會使Crystal內(nèi)阻值變大,當再次啟動振蕩器時,可能會時振時不振的無再現(xiàn)性的現(xiàn)象。正確匹配激勵功率是確保晶振長期穩(wěn)定工作的核心要素。
計算公式
驅(qū)動功率 DL 的計算公式為:
DL=I2×ESR
其中:I為流過晶振的電流有效值(單位:A/mA),ESR 為晶振的等效串聯(lián)電阻(單位:Ω),DL 的單位為瓦特(W),常以微瓦(μW)表示。
測試方法
準備設(shè)備:PCB板、晶振(具有等效電路常數(shù)數(shù)據(jù))、示波器、電流探頭。
電路連接:將晶振一側(cè)引腳脫焊,串聯(lián)一根引線并連接電流探頭,重新焊接回PCB,確保電路完整。
1、測量電流波形:給PCB上電,用示波器觀察晶振電流波形,確認為正弦波或類似波形。
2、讀取電流有效值:讀取電流有效值RMS。
3、計算驅(qū)動功率:根據(jù) DL=I2×ESR 計算驅(qū)動功率,其中 ESR 可通過專業(yè)設(shè)備測試出晶振單體的等效值。結(jié)果判斷:比較計算得到的DL與晶振規(guī)格書中的最大驅(qū)動功率,確保DL不超過最大值。
注意事項:
測量精度:使用高精度電流探頭和示波器,確保測量結(jié)果準確。
電路完整性:改造電路時,引線盡量短,避免引入額外干擾或寄生參數(shù)。
波形確認:確保晶振電流波形為正弦波,若波形畸變,需檢查電路是否過驅(qū)動或存在其他問題。
安全操作:避免短路或過電流,防止損壞晶振或電路元件。
通過以上步驟,可準確測試和計算晶振驅(qū)動功率,確保晶振在安全范圍內(nèi)工作,保障電路的穩(wěn)定性和可靠性。
推薦閱讀