【讲座】晶体谐振器的电路评估 第四讲 : 振荡频率测量


工程师在进行晶体谐振器的电路评估时,常常碰到一些困难。比如,当振荡电路不适合时,有可能会发生「不开机」、「不通信」、「误动作」等问题。


进行晶体谐振器的电路评估时,您碰到过这样的问题吗?


这些问题的原因可能是由使用晶体振荡器的振荡电路上的“振荡停止”和“频率大幅偏移”引起的。为了防止这类问题发生,同时保证稳定的振荡,有必要选择最佳的电路设计。


我们在这里为您介绍拥有丰富电路评估经验的村田製作所所提供的关于电路评估的方法。


本系列【讲座】包括五个村田制作所的电路测试视频,穿插相关的基础技术知识内容,分享产品信息、应用方案、和基础设计工具SimSurfing的实操应用。






目次:晶体谐振器的电路评估

第一讲 : 电路元件的功能 点击阅读)

介绍电路元件的作用和选择最佳电路常数所需要确认的振荡特性。


第二讲 : 振荡裕量测量点击阅读)

介绍振荡裕量的计算方法和负电阻的测量方法。


第三讲 :驱动功率测量点击阅读)

介绍驱动功率计算示例和驱动功率的测量方法。


第四讲 : 振荡频率测量

振荡频率的测量方法、什么是振荡频率相关性?介绍振荡频率相关性的要点。


第五讲 : 振荡特性与常数之间的关系

关于振荡特性与常数之间的关系以及电路测试的基本流程,振荡特性与常数之间的关系如何?介绍更改电路常数后各种特性的变化以及基本电路测试步骤。


其它:

  • 晶体谐振器的基础知识
  • 使用SimSurfing进行IC时钟元件搜索
  • 晶体谐振器的FAQ 点击阅读)


开始吧

第四讲 : 振荡频率测量

[第四讲] 为您介绍振荡频率的测量方法;什么是振荡频率相关性?振荡频率相关性的要点。


基础知识~振动频率


1


振动频率


振动频率是指与晶体谐振器一起工作的振荡电路的实际频率。振动频率由晶体谐振器决定,并受MCU、外部负载电容、PCB杂散电容等的影响。


2


测量-计算


振动频率通过以下方程来计算:

其中:
  • fL:负载共振频率
  • fr: 共振频率
  • Cs: 负载电容
  • C0、C1: 等效电路常数



3


测量-方法1


1. 测量设备和装置

  • 振荡电路
  • 频率计数器
  • 放大器 (或是带有输出信号的示波器)
  • 探针
2. 按照下图所示准备测量设备。请尽可能延长示波器中Y轴的范围。
3. 让探针尽可能靠近振荡电路。
4. 从频率计数器上读取频率。

振荡电路: 使用计数器测量频率

注意:

  • 请不要让探针触碰振荡电路。由于探针的输入电容,实际振荡频率会降低。
  • 请注意,示波器中显示的频率精度是不够的。
  • 请注意数字示波器因量化误差而产生的采样率或平均数。



4


测量-方法2


1. 测量设备和装置
  • 振荡电路

  • 光谱分析仪

  • 天线 (可以用作天线的同轴电缆)

2. 按照下图准备测量设备。
3. 让天线尽可能靠近振荡电路。
4. 读取光谱分析仪响应的峰值频率。

振荡电路: 通过光谱分析仪测量频率

注意:

  • 请不要让天线触碰振荡电路。
  • 请使用小量程的光谱分析仪测量响应,以提高精度。


5


注意事项


测量频率时,为了防止对探针等产生的影响,不要让任何物体接触振荡电路,这很重要。如果探针接触振荡电路联通探针电容,会使振荡频率偏移。


▼下一讲:更精彩▼

关于村田

株式会社村田制作所是一家进行基于陶瓷的无源电子元件与解决方案、通信模块和电源模块之设计、制造与销售的全球领先企业。村田致力于开发先进的电子材料以及领先的多功能和高密度模块。公司的员工和制造基地遍布世界各地。


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