為了獲得穩(wěn)定的振蕩，通常情況下石英晶體單元與振蕩電路的匹配十分重要愛普生l805。若電路結(jié)構(gòu)與晶體單元的匹配中存在問題，就會(huì)產(chǎn)生頻率不夠穩(wěn)定、停止起振或振蕩不穩(wěn)定等問題。石英晶體單元與微機(jī)一起使用時(shí)，需要評(píng)估振蕩電路。確認(rèn)石英晶體單元與振蕩電路的匹配之際，至少要對(duì)振蕩頻率（頻率匹配）、振蕩裕度（負(fù)阻抗）和激勵(lì)功率的三項(xiàng)進(jìn)行評(píng)估。現(xiàn)揚(yáng)興為EPSON大中華區(qū)的一級(jí)代理商（中國(guó)區(qū)代理商編號(hào)16001），有源晶振銷量在代理中位列第一，并與EPSON原廠戰(zhàn)略合作成立愛普生晶振中國(guó)區(qū)樣品中心，推出愛普生晶體回路評(píng)估服務(wù)。本次將說明確認(rèn)石英晶體單元和振蕩電路匹配性的評(píng)估工作。（關(guān)于回路評(píng)估服務(wù)的詳情可以查看YXC揚(yáng)興官網(wǎng)《愛普生晶體回路評(píng)估服務(wù)》）

　　- 評(píng)估振蕩頻率（頻率匹配）之前的準(zhǔn)備 -

　　一般，石英晶體生產(chǎn)商基于電路設(shè)計(jì)方所提出的石英晶體單元振蕩頻率（FL）、負(fù)載電容（CL值）和振蕩頻率可容誤差（Δf）的三項(xiàng)數(shù)據(jù)，根據(jù)負(fù)載電容（CL值）使晶體單元起振，并調(diào)整振蕩頻率和可容誤差愛普生l805。

　　需要注意的是，事先指定的負(fù)載電容（CL值）中沒有考慮實(shí)際的基板中因各種因素而產(chǎn)生的電容（雜散電容）愛普生l805。雜散電容是造成振蕩頻率精度下降的因素之一，所以應(yīng)當(dāng)考慮到其影響，或者讓石英晶體生產(chǎn)商更改石英晶體單元的振蕩頻率，或者由電路設(shè)計(jì)方重新調(diào)整雜散電容。這是振蕩頻率匹配工作的大致框架。

　　1.標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載電容值

　　負(fù)載電容是在振蕩電路中從石英晶體單元的兩端來看振蕩電路時(shí)的電容愛普生l805。

　　原則是電路設(shè)計(jì)方所指定的數(shù)值愛普生l805。

　　2.標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載電容的石英晶體單元振蕩頻率（FL）

　　振蕩頻率（FL）指以標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載電容的振蕩電路驅(qū)動(dòng)石英晶體單元時(shí)的振蕩頻率愛普生l805。

　　使用室溫條件下的數(shù)據(jù)，不考慮雜散電容等因素愛普生l805。

　　頻率匹配

　　3.石英晶體單元的等效電路常數(shù)

　　指不考慮等效串聯(lián)阻抗（R1）、等效串聯(lián)電容（C1）、等效串聯(lián)電感（L1）、等效并聯(lián)電容（C0）和負(fù)載電容的石英晶體單元自身的振蕩頻率（Fr）等常數(shù)愛普生l805。

　　測(cè)試石英晶體單元等效電路常數(shù)時(shí)通常使用電感測(cè)試器或網(wǎng)絡(luò)分析儀愛普生l805。使用網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)試石英晶體單元后得出等效電路定數(shù)的方法最為理想。但是，由于設(shè)備不全等原因而不能由電路設(shè)計(jì)方進(jìn)行石英晶體單元的測(cè)試時(shí)，建議電路設(shè)計(jì)方向所購(gòu)買的晶體單元生產(chǎn)商提出測(cè)試要求。

　　- 振蕩頻率（頻率匹配）的評(píng)估 -

　　這里開始進(jìn)入實(shí)際評(píng)估工作愛普生l805。

　　首先確認(rèn)石英晶體單元（評(píng)估用晶體單元）和振蕩電路一起安裝在基板的狀態(tài)下的振蕩頻率愛普生l805。

　　這被稱為“確認(rèn)頻率匹配狀況”愛普生l805。掌握安裝在基板上時(shí)的振蕩頻率和標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載電容時(shí)的振蕩頻率之差，就能夠確認(rèn)基板的實(shí)際電容（電路側(cè)電容）與事先指定的標(biāo)準(zhǔn)電容之間所產(chǎn)生的偏差。這里所指的基板電容包括從石英晶體單元看振蕩電路時(shí)的電容（負(fù)載電容），也包括起因于基板導(dǎo)電圖案等的雜散電容。

　　其次準(zhǔn)備評(píng)估石英晶體單元和振蕩電路的匹配所需測(cè)試儀器愛普生l805。評(píng)估所需基本測(cè)試儀器有直流電源、頻率計(jì)、示波器、FET探針和電流探針等。圖1顯示測(cè)試儀器基本組成例。

　　圖1：評(píng)估頻率匹配所需測(cè)試儀器基本組成

　　YXC揚(yáng)興晶振焊接

　　圖2：把FET探針放在石英晶體單元的HOT端子上確認(rèn)振蕩波形

　　首先把FET 探針放在石英晶體單元的HOT端子上（圖2），示波器中顯示波形、頻率計(jì)顯示頻率愛普生l805。例如，不考慮負(fù)載電容的石英晶體單元的振蕩頻率（Fr）為12MHz時(shí)，?cè)羝錁?biāo)準(zhǔn)負(fù)載電容時(shí)的振蕩頻率（FL）為12.000034MHz，假設(shè)將該石英晶體單元安裝在基板上后使用FET探針實(shí)際測(cè)試得出的振蕩頻率（FR）為12.000219MHz，就可以得出兩者（在基板上實(shí)裝石英晶體單元后的振蕩頻率（FR）與標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載電容時(shí)石英晶體單元的振蕩頻率）之間的差為+185Hz，出現(xiàn)了+15.4ppm 的差異。這個(gè)差越接近零，頻率精度越高。

　　使上述 FR和FL的差接近零的方法有兩種愛普生l805。

　　第一種方法是從石英元件生產(chǎn)商處購(gòu)買振蕩頻率（中心頻率）比現(xiàn)在偏移+15.4ppm的石英晶體單元愛普生l805。

　　另一種方法是對(duì)振蕩電路的負(fù)載電容進(jìn)行微調(diào)整，以此得到相應(yīng)的振蕩頻率愛普生l805。

　　在下一項(xiàng)中將介紹對(duì)負(fù)載電容進(jìn)行微調(diào)整的匹配方法愛普生l805。

　　- 對(duì)負(fù)載電容進(jìn)行微調(diào)整來匹配頻率的方法 -

　　計(jì)算負(fù)載電容時(shí)需要前述的數(shù)據(jù)愛普生l805。

　　· 石英晶體單元等效電路常數(shù)（Fr、R1、C1、L1、C0）

　　· 實(shí)裝在基板后的振蕩頻率（FR）

　　根據(jù)這些數(shù)據(jù)使用以下算式計(jì)算負(fù)載電容（CL）愛普生l805。

　　… 算式（1）

　　具體計(jì)算舉例如下：

　　假設(shè)石英晶體單元的額定頻率為12MHz，振蕩電路的負(fù)載電容（CL）為7.8pF愛普生l805。

　　這里的額定頻率指使用規(guī)定負(fù)載電容的振蕩電路的條件下的振蕩頻率（FL）愛普生l805。

　　假定用網(wǎng)絡(luò)分析儀對(duì)該石英晶體單元進(jìn)行測(cè)試后得到了下列各常數(shù)：

　　FR=12.000219 MHz

　　Fr＝11.998398 MHz

　　R1＝33.7 ohm

　　L1＝70.519 mH

　　C1=2.495 fF

　　C0=1.11 pF

　　這里重申Fr是石英晶體單元自身的振蕩頻率愛普生l805。把這些常數(shù)代入算式（1）就可以求出CL=7.11pF。

　　從求出的值可以得出與先前所指定的振蕩電路負(fù)載電容（CL）等于7.8pF之間的差為0.69pF愛普生l805。只要把差調(diào)整到零，事先所指定的振蕩電路負(fù)載電容就與在印制基板上實(shí)裝石英晶體單元時(shí)的電容相等。因此，理論上頻率公差也變?yōu)榱悖偙憧傻玫绞孪人付ǖ恼袷庮l率。

　　實(shí)際調(diào)整振蕩電路的負(fù)載電容時(shí)，將變更圖3的Cg 和Cd，以符合事先指定的標(biāo)準(zhǔn)電容愛普生l805。這時(shí)，Cg 和Cd的大致數(shù)值可以使用下列算式（2）計(jì)算得出。

　　圖3

　　… 算式（2）

　　這里的Ci表示振蕩電路的實(shí)際負(fù)載電容（CL），Cs則表示印制基板的導(dǎo)線圖案和部品的寄生電容等愛普生l805。Ci只要等于事先指定的標(biāo)準(zhǔn)電容CL（晶體單元單體電容CL）即可，所以可以使用下列算式（3）和算式（4）算出。

　　… 算式（3）

　　… 算式（4）

　　Cg和Cd是從規(guī)定的晶體單元單體負(fù)載電容減去Cs后的數(shù)值愛普生l805。計(jì)算得出的只是大致數(shù)值。實(shí)際調(diào)整Cg和Cd時(shí)建議邊確認(rèn)振蕩頻率邊進(jìn)行頻率匹配。

　　如果振蕩電路的Cg和Cd難以變更，可以通過調(diào)整晶體單元的負(fù)載電容進(jìn)行頻率匹配愛普生l805。這種情況下可以讓石英晶體單元生產(chǎn)商把晶體單元電容調(diào)整為電路電容后購(gòu)買，再對(duì)其進(jìn)行匹配評(píng)估確認(rèn)結(jié)果。但需要注意的是，電路的負(fù)載電容與振蕩頻率變化量成反比。因此，當(dāng)振蕩電路的負(fù)載電容較小時(shí)，?cè)菀资艿秸袷庪娐肺⑿〉奶匦宰兓挠绊懀倢?dǎo)致頻率穩(wěn)定度惡化。所以，關(guān)鍵在于根據(jù)機(jī)器用途而設(shè)定適宜條件。