格耶品牌SMD晶振如何构建振荡电路?

格耶品牌SMD晶振如何构建振荡电路?成立至1964年的格耶电子，凭借着自身的努力，一直是频率产品的领先制造商之一，压电石英晶体,振荡器和陶瓷谐振器.我们从我们的德国总部以及欧洲、亚洲和美国的其他地方。我们非常重视与客户的密切合作从开发阶段开始。这确保了我们从一开始就提供您所需要的东西。

我们将在整个项目中为您提供专业的设计支持。我们的全球服务包括个人咨询和保证电路的验证交付您从我们这里购买的组件。
我们的优势之一是在项目的整个生命周期中包括开发阶段已经提供的经验和技术。

另一个优势是通过我们的支持15年以上的长期项目长期交货保证和生命周期管理.

例如，我们仍然从一开始就提供SMD晶振，如GEYER KX-C系列，从1992年的一个项目开始就提供。

我们希望详细了解您的需求，并与您一起完成开发过程。在GEYER Electronic，我们位于慕尼黑附近Planegg的设计和测试中心拥有一支经验丰富的高性能团队。

利用我们近60年的石英技术知识。

通过无源晶体和分立元件构建自己的振荡电路对于更大的数量或如果IC不使用内部振荡器。可以选择Pierce或Colpitts振荡器。此外，还可以创建振荡器通过反相器电路的适当反馈（图2）。

大多数微控制器已经包含了时钟电路的基本组件。为了完成电路对于Pierce或Colpitts振荡器类型，只需要一个晶体和其他外部无源元件。应用微控制器的手册描述了必要的细节。为了最大限度地减少任何寄生效应，所有连接从微控制器到晶体电路应保持尽可能短。
在40MHz及以上的频率下，使用泛音晶体。这些泛音晶体需要一个特殊的过滤器电路，以便抑制基本模式。滤波电路由电容器和电感组成。如果过滤器省略，电路以其基本模式振荡（例如：预期48MHz的第三泛音晶体，电路以16MHz振荡）。带有泛音晶体的振荡器电路应该非常谨慎地进行尺寸和测试。
如果微控制器配备皮尔斯振荡器配置，晶体将连接到两个电容器，如如图所示。3（C1和C2）。对于4MHz以上的频率，不需要额外的串联电阻器，因为适当的串联电阻器通常将被包括在微控制器的逆变器级内。此外，高欧姆电阻器集成在微控制器内，以调整直流工作电压（图3中为1MΩ）。CS1和CS2包括输入以及微控制器的输出电容以及由PCB上的导电路径贡献的其他电容。通过外部电容器C1使整个电路电容适合于晶体CL的指定负载电容和C2：

示例：提供CL=16pF。假设CS1＝CS2＝12pF，外部电容器可以被评估为C1＝15pF和C2＝27pF。应考虑这些作为后续优化的初始值。C1小于C2，以便提高电路的启动性能。
如果频率与晶体的实际谐振频率匹配，则晶体电路处于最佳状态。实际晶体在其指定负载电容下的谐振频率可以在其测试记录中找到。
应在没有来自探头的任何反馈的情况下测量频率。这通常可以通过测量在微控制器的另一个端口处的频率。如果石英晶振晶体被电容器过载，则频率较小比要求的要大（否则会更大）。
如上所述，具有皮尔斯振荡器配置的微控制器可能需要外部串联电阻器对于低于4MHz的频率。串联电阻器RV将有助于抑制不必要的泛音，并调整内部振荡器到外部pi电路，该电路由C1、C2和晶体组成。串联电阻器RV可评估为如下：RV与电容器C2串联，因此起到低通滤波器的作用（图2）。C2的值应为假如通过选择RV，截止频率fT应在基频和第三泛音之间（方程式2和3）。格耶品牌SMD晶振如何构建振荡电路?

示例：提供晶体谐振频率2MHz和C2=22pF。因此，fT=2 x 2MHz=4MHz，RV=1.8 kΩ

如果微控制器提供Colpitts振荡器配置，则微控制器显示如图所示的电路。4.电容器C1和C2的选择如等式（1）所述。

示例：提供CL=16pF。假设CS1＝CS2＝10pF，外部电容器可以被评估为C1＝C2＝22pF。如上所述，应在没有任何探针反馈的情况下测量频率。
有时，微控制器的手册只显示了石英晶体谐振器的一个输入。晶体和电容器接地，如图所示。5.微控制器制造商的意图是调整负载电容或确保晶体的直流绝缘（或两者）。
一个可行的解决方案是选择一个与指定负载大致相同的电容值晶体的电容（方程式4）。
C1 ≈ CL

示例：提供CL=16pF。用于优化的合适的初始值是C1＝16pF。该值应通过免费反馈进行检查和校正频率测量。
为了检查晶体是否能够可靠地开始振荡，可以手动将电阻器串联焊接到晶体上。SMD电阻器最适合此测试。即使电阻值高出X倍，电路也应振荡大于晶体的最大指定谐振电阻。
晶体的最大指定谐振电阻可以在其数据表中找到。系数X应为3到5在整个要求的温度范围内。对于特殊应用，更高的系数X是合适的。

图。1:SMD晶体振荡器，尺寸为7 x 5mm。这种振荡器的频率范围为1MHz至160MHz，电源电压为1.8 V/2.5 V/3.0伏/3.3伏和5伏（GEYER Electronic）
图。2:Pierce再生振荡电路反相器和基模晶体。RGK是一种用于调节直流操作的高欧姆电阻器电压
RV是一个用于抑制泛音的串联电阻器频率。C1和C2用于调整电容负载到指定负载电容水晶。RV、晶体、C1和C2提供相移.加上（放大）的180°相移逆变器，振荡的必要条件可以是
实现。

图。3：微控制器的典型外部电路皮尔斯振荡器配置。

图。4：微控制器的典型外部电路Colpitt振荡器配置。

图。5：如果微控制器手册仅显示一个晶体的一个输入。