来唠唠晶振并联的1M电阻的选择,为啥有些电路要,有些电路没用?

描述

   细谈与晶振并联的1MΩ电阻的详细用途,改如何选这个电阻。

       在实际的产品电路设计中,我们会发现晶振电路,除了两个匹配电容之外,还偶尔会加一个并联的1M的电阻,经常我们会发出这样的疑问,为啥有些电路图中有这个电阻,有些电路图没有这个电阻?为啥要并联这个电阻?为啥电阻要选1M这个阻值?

      带着这样的疑问我们进入深入的探究:

    1)Pierce osillator ---皮尔斯振荡器

      我们都知道石英晶体振荡器可以起振的原理:芯片内部的电路与外围晶振和匹配电容组成皮尔斯振荡。如下图:

晶振

这个振荡电路很简单(一个反相器、一个电阻、晶体振荡器、两个匹配电容),并工作时比较稳定被广泛应用在时钟电路中。

以上电路的工作稳定需要满足两个条件:1.在所需的振荡频率下,环路增益的乘积必须大于或等于1;2.环路周围的相移必须为0或者2π的整数倍。

晶振

2)反馈电阻RF的作用

   RF为反馈电阻,它主要是让反相器工作在放大区。

晶振

RF连接在VIN和VOUT之间,以便将放大器偏置VOUT=VIN并使其在线性区域,即以上阴影部分。而实际应用电路中很多没加这个电阻也能起振,原因是一般电路都有扰动信号,但是有些反相器不加这个电阻不能起振,因扰动信号不够强,有些外在因素,比如低温等会使振荡阻抗增加,是的晶振发生不起振的情况。

3)RF的取值:

晶振

4)RF是否需要呢,什么情况下需要?怎么确定的?

目前市面上很多芯片内部已经集成了RF,若查询芯片手册无法确认是否集成RF,可以通过以下方式测量:

在未连接晶振,匹配电容时测下反相器的输入输出的电压;拖芯片内部集成了RF,则测得的输入输出引脚的电压是vcc/2左右;若芯片内部没集成RF,则反相器将被锁存,输入输出处于逻辑1或逻辑0的状态。
 

  审核编辑:汤梓红
 
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