MC145159–1
MOTOROLA
8
设计 仔细考虑
结晶 振荡器 仔细考虑
这 下列的 选项 将 是 考虑 至 提供 一个 ref-
erence 频率 至 motorola’s cmos 频率 synthe-
sizers.
使用 的 一个 混合的 结晶 振荡器
商业上 有 temperature–compensated 结晶
oscillators (tcxos) 或者 crystal–controlled 数据 时钟 oscilla-
tors 提供 非常 稳固的 涉及 发生率. 一个 振荡器
有能力 的 sinking 和 sourcing 50
µ
一个 在 cmos 逻辑 水平
将 是 直接 或者 直流 结合 至 osc
在
. 在 一般, 这 最高的
频率 能力 是 得到 utilizing 一个 直接 结合
正方形的 波 having 一个 rail–to–rail (v
DD
至 v
SS
) 电压
摆动. 如果 这 振荡器 做 不 有 cmos 逻辑 水平 在
这 输出, 电容的 或者 交流 连接 至 osc
在
将 是 使用.
OSC
输出
, 一个 unbuffered 输出, 应当 是 left floating.
为 额外的 信息 关于 tcxos 和 数据 时钟
oscillators, 请 咨询 这 最新的 版本 的 这
eem elec-
tronic engineers 主控 catalog,
这
金 书,
或者 类似的
publications.
设计 一个 off–chip 涉及
这 用户 将 设计 一个 off–chip 结晶 振荡器 使用
ics specifically 开发 为 结晶 振荡器 产品,
此类 作 这 mc12061 mecl 设备. 这 涉及 信号
从 这 mecl 设备 是 交流 结合 至 osc
在
. 为 大 am-
plitude 信号 (标准 cmos 逻辑 水平), 直流 连接 是
使用. osc
输出
, 一个 unbuffered 输出, 应当 是 left floating.
在 一般, 这 最高的 频率 能力 是 得到 和 一个
direct–coupled 正方形的 波 having rail–to–rail 电压
摆动.
使用 的 这 on–chip 振荡器 电路系统
这 on–chip 放大器 (一个 数字的 反相器) along 和 一个 ap-
propriate 结晶 将 是 使用 至 提供 一个 涉及 源
频率. 一个 基本的 模式 结晶, 并行的 resonant 在
这 desired 运行 频率, 应当 是 连接 作
显示 在 图示 10.
为 v
DD
= 5 v, 这 结晶 应当 是 指定 为 一个 加载
电容, c
L
, 这个 做 不 超过 32 pf 为 frequen-
cies 至 大概 8 mhz, 20 pf 为 发生率 在 这
范围 的 8 至 15 mhz, 和 10 pf 为 高等级的 发生率. 这些
是 指导原则 那 提供 一个 合理的 compromise 是-
tween ic 电容, 驱动 能力, swamping 变化
在 偏离 和 ic 输入/输出 电容, 和 realistic c
L
val-
ues. 假设 r1 = 0
Ω
. 这 调往 加载 电容, c
L
,
提交 横过 这 结晶 能 是 estimated 至 是:
C
L
=
C
在
C
输出
C
在
+ c
输出
+ c
一个
+ c
偏离
+
C1
•
C2
C1 + C2
在哪里
C
在
= 5 pf (看 图示 11)
C
输出
= 6 pf (看 图示 11)
C
一个
= 1 pf (看 图示 11)
c1 和 c2 = 外部 电容 (看 图示 10)
C
偏离
= 这 总的 相等的 外部 电路 偏离
电容 appearing 横过 这
结晶 terminals
这 振荡器 能 是 “trimmed” on–frequency 用 制造 一个
portion 或者 所有 的 c1 能变的. 这 结晶 和 有关联的 com-
ponents 必须 是 located 作 关闭 作 可能 至 这 osc
在
和 osc
输出
管脚 至 降低 扭曲量, 偏离 电容,
偏离 电感, 和 start–up stabilization 时间. 电路 偏离
电容 能 也 是 处理 用 adding 这 适合的
偏离 值 至 这 值 为 c
在
和 c
输出
. 为 这个 approach,
这 期 c
偏离
变为 零 在 这 在之上 expression 为 c
L
.
电源 是 dissipated 在 这 有效的 序列 阻抗 的 这
结晶, r
e
, 在 图示 12. 这 最大 驱动 水平的 指定
用 这 结晶 生产者 代表 这 最大 压力
那 一个 结晶 能 承受 没有 损害的 或者 过度的
变换 在 运行 频率. r1 在 图示 10 限制 这 驱动
水平的. 这 使用 的 r1 是 不 需要 在 大多数 具体情况.
至 核实 那 这 最大 直流 供应 电压 做 不
overdrive 这 结晶, 监控 这 输出 频率 作 一个 func-
tion 的 电压 在 osc
输出
. (小心 应当 是 带去 至 降低
加载.) 这 频率 应当 增加 非常 slightly 作 这
直流 供应 电压 是 增加. 一个 过载 结晶 将
decrease 在 频率 或者 变为 unstable 和 一个 增加
在 供应 电压. 这 运行 供应 电压 必须 是
减少 或者 r1 必须 是 增加 在 值 如果 这 过载
情况 exists. 这 用户 应当 便条 那 这 振荡器
start–up 时间 是 均衡的 至 这 值 的 r1.
通过 这 处理 的 供应 crystals 为 使用 和
cmos 反相器, 许多 结晶 manufacturers 有 devel-
oped 专门技能 在 cmos 振荡器 设计 和 crystals. dis-
cussions 和 此类 manufacturers 能 prove 非常 helpful.
看 表格 1.
图示 10. pierce 结晶 振荡器 电路
R1*
OSC
输出
C2C1
R
f
频率
SYNTHESIZER
* 将 是 deleted 在 确实 具体情况. 看 text.
OSC
在
图示 11. parasitic capacitances 的 这
放大器 和 c
偏离
C
在
C
输出
C
一个
OSC
在
OSC
输出
C
偏离
便条: 值 是 有提供的 用 结晶 生产者
(并行的 resonant 结晶).
2
1
2
121
R
S
L
S
C
S
R
e
X
e
C
O
图示 12. 相等的 结晶 网络
: 点此下载
