CRYSTEK皮尔斯门振荡器晶体负载计算

CRYSTEK皮尔斯门振荡器晶体负载计算

图1中的皮尔斯门振荡器得到了大多数设计师的认可，但很少有人知道如何正确指定晶体。图1拓扑结构中使用的晶体可以是基本的AT-CUT或BT-CUT。与AT-CUT相比，BT-CUT石英晶体在温度上具有较差的频率稳定性。这种拓扑结构使用平行晶体而不是串联晶体。当指定了并联晶体时，晶体制造商还将要求您指定负载电容。

为了理解负载电容，想象一个串联LC电路，其中晶体是L，负载电容是C。LC电路的谐振频率将作为L和C的函数而变化。但在晶体的情况下，L是固定的（温度不是参数）。

晶体数据表上由负载电容控制的参数是25°C下中心频率的容差或校准。如果晶体振荡器电路未设计为与负载电容值匹配，则中心频率将不在数据表的公差范围内。有趣的是，所谓的并联晶体需要其电容负载与其端子有效串联。

那么，你的皮尔斯门振荡器对晶体的负载是多少？图2所示的一个简单计算将告诉您。

图2中大多数设计者忽略的最重要的事实是反相器栅极的内部输入和输出电容。与外部（C1和C2）相比，这些值是显著的。如果没有指定Cin和Cout，那么每个的猜测值5pF是一个好的开始。以后可以通过改变C1和C2的起始值来优化电路。所以，不要放弃你的主要容忍度；计算振荡器电容负载.

既然你知道了如何计算电路呈现给晶体的负载电容，你应该选择什么负载电容？在回答这个问题之前，您需要了解晶体中心频率与负载电容的灵敏度。这被称为微调灵敏度S，由下式给出：

其中Cm是晶体的运动电容
Co是晶体的分流电容
Cload是负载电容
从修剪灵敏度方程中可以看出，Cload越小，修剪灵敏度就越大。换言之，如果你设计的是固定频率的时钟，那么你会选择一个高的Cload值，比如20 pF。然而，如果你正在设计一个可变频率振荡器（VCXO晶振），那么你可以选择一个低的Cload数值，比如14 pF。

C1和C2的值也影响振荡器的增益。值越低，增益越高。同样，C2/C1比率也会影响增益。要增加增益，请使C1小于C2。

原厂代码	进口晶振	型号	类型	频率
CCLD-033-50-100.000	Crystek晶振	CCLD	XO (Standard)	100MHz
CCPD-033-50-100.000	Crystek晶振	CCPD-033	XO (Standard)	100MHz
CCLD-033-50-125.000	Crystek晶振	CCLD	XO (Standard)	125MHz
CCPD-033-50-156.250	Crystek晶振	CCPD-033	XO (Standard)	156.25MHz
CCLD-033-50-156.250	Crystek晶振	CCLD	XO (Standard)	156.25MHz
CCPD-033-50-161.1328	Crystek晶振	CCPD-033	XO (Standard)	161.1328MHz
CCPD-034-50-200.000	Crystek晶振	CCPD-034	XO (Standard)	200MHz
CCHD-575-50-100.000	Crystek晶振	CCHD-575	XO (Standard)	100MHz
CCHD-575-50-80.000	Crystek晶振	CCHD-575	XO (Standard)	80MHz
CE3391-8.000	Crystek晶振	C33	XO (Standard)	8MHz
CCPD-033-50-77.760	Crystek晶振	CCPD-033	XO (Standard)	77.76MHz
CCPD-033-50-106.250	Crystek晶振	CCPD-033	XO (Standard)	106.25MHz
CCHD-575-25-24.576	Crystek晶振	CCHD-575	XO (Standard)	24.576MHz
CCHD-950-50-45.1584	Crystek晶振	CCHD-950	XO (Standard)	45.1584MHz
CCHD-950-50-80.000	Crystek晶振	CCHD-950	XO (Standard)	80MHz
CCHD-957-25-22.5792	Crystek晶振	CCHD-957	XO (Standard)	22.5792MHz
CCHD-950-50-100.000	Crystek晶振	CCHD-950	XO (Standard)	100MHz
CCPD-575X-20-100.000	Crystek晶振	CCPD-575	XO (Standard)	100MHz
CPRO33-100.000	Crystek晶振	CPRO	XO (Standard)	100MHz
CPRO33-10.000	Crystek晶振	CPRO	XO (Standard)	10MHz
CPRO33-20.000	Crystek晶振	CPRO	XO (Standard)	20MHz
CCO-083-100.000	Crystek晶振	CCO	XO (Standard)	100MHz
C3391-4.096	Crystek晶振	C33	XO (Standard)	4.096MHz
CCHD-575-25-22.5792	Crystek晶振	CCHD-575	XO (Standard)	22.5792MHz
CCHD-575-50-125.000	Crystek晶振	CCHD-575	XO (Standard)	125MHz
CCHD-950-50-49.152	Crystek晶振	CCHD-950	XO (Standard)	49.152MHz
CCPD-575X-20-80.000	Crystek晶振	CCPD-575	XO (Standard)	80MHz
CCHD-957-25-24.576	Crystek晶振	CCHD-957	XO (Standard)	24.576MHz