振蕩裕量是指振蕩停止的裕量,這是振蕩電路中最重要的術(shù)語。該裕量是以晶體諧振器電阻為基礎(chǔ)的比值,表明振蕩電路放大能力的大小。理論上來說,在裕量大于或等于1時(shí),振蕩電路可以運(yùn)行。但是,在振蕩裕量接近1時(shí),由于振蕩啟動時(shí)間過長等原因,模塊運(yùn)行可能會失敗??梢酝ㄟ^增加振蕩裕量來解決此類問題。
可以使用如下方法計(jì)算振蕩裕量:
振蕩裕量 [倍] = |-R|/R1spec|-R|: 負(fù)阻R1spec: 規(guī)范中規(guī)定的晶體諧振器等效串聯(lián)電阻最大值。請參考晶體諧振器目錄或數(shù)據(jù)表中的R1 spec值??梢詼y量實(shí)際振蕩電路的負(fù)阻。最好使振蕩裕量大于或等于5倍。
測量方法
1.測量要求PCB晶體諧振器 (具有等效電路常數(shù)數(shù)據(jù))電阻 (SMD)測量儀器 (示波器、頻率計(jì)數(shù)器或是其它可以觀察振蕩的儀器)
2.將電阻串聯(lián)到晶體諧振器上,并檢查振蕩電路是否工作。
3.如果2) 證實(shí)有振蕩,就增大電阻。如果沒有振蕩,就減小電阻。
4.找出最大電阻 (=Rs_max) ,即振蕩停止前的電阻。
5.用Rs_max測量振蕩頻率。
6.通過以下公式計(jì)算有效電阻RL
7.通過以下公式計(jì)算負(fù)阻|-R|:
簡單方法
1. 我們用簡單方法來查看一下振蕩裕量是否超過5倍。
準(zhǔn)備一個(gè)晶體諧振器等效串聯(lián)電阻額定電阻5倍的電阻器。
將準(zhǔn)備好的電阻器串聯(lián)到晶體諧振器上。檢查振蕩電路是否正常工作。
2.判斷振蕩電路是否正常工作,也就是振蕩停止裕量大于等于5倍。
如果振蕩電路不工作,振蕩停止裕量可能小于5倍。
在振蕩停止裕量小于5倍時(shí),最好減小阻尼電阻或是外部負(fù)載電阻。(請解釋振蕩停止的原因,并給出相應(yīng)的對策)
判斷
請使用振蕩裕量大于5倍的振蕩電路。
在實(shí)際使用中,從理論上來說,如果振蕩裕量大于或等于1倍,應(yīng)通過振蕩電路是否工作來考慮振蕩裕量的變化。
如果振蕩裕量較低,很可能會出現(xiàn)振蕩故障。因此,最好檢查一下振蕩裕量,并考慮電路條件,以保持足夠的振蕩裕量。
注意
影響振蕩裕量的不僅是晶體諧振器特性,還有組成振蕩電路的元件 (MCU、電容器和電阻器) 。因此,在使用MCU組裝模塊時(shí),最好檢查一下振蕩裕量。
最好對串聯(lián)的電阻器進(jìn)行評估。請不要在實(shí)際使用中使用此類電阻器。
最好檢查模塊的功能。振蕩電路的頻移很可能會造成模塊無法正確工作。
在測量中應(yīng)當(dāng)使用夾具和插座,但是它們的雜散會對振蕩裕量產(chǎn)生影響。