發布時間:2022-03-31
國產替代是從供應鏈安全性方面考量的。近年來,日本NDK、KDS業務收入均呈現下滑趨勢,尤其是2018年下半年以來,中美及日韓貿易摩擦加劇,國內知名通訊、整機、家電廠商為了保障產業鏈安全,積極在國內電子元器件行業尋求國產替代,促使小型化SMD諧振器、TCXO振蕩器、TSX熱敏晶體等中高端產品進口替代加速。在替換BOM表中的國外晶振品牌時,有一些技術問題需要提一下:
1、負載電容CL
石英晶體諧振器規格書中的標稱頻率是在一定負載電容CL條件下測定的,使用時必須連接兩個等值的負載匹配電容,并調整至最佳值,才能獲得標稱的振蕩頻率。
這里,匹配用途的陶瓷電容器C1和C2是等值的,其容值加上晶體封裝、振蕩器輸入接腳和電路板線路的任何雜散電容的總和構成總負載電容(Cload)。要準確計算電路中的所有雜散電容和寄生電容并不容易,因此您可以先進行預估(通常在4至6pF左右),然后測量輸出頻率,以查看是否需要調整電容器的值。如果總CLoad大于指定CL,將會降低振蕩頻率。如果CL太低,則頻率將更高。如果CL的高低過于懸殊,則振蕩器可能根本無法啟動。如果把晶振替換了,C1和C2當然要重新推算。
2、電路負阻與諧振器諧振電阻的配合
通常振蕩電路在設計時會有一個負電阻值,這個負電阻值通常會與電路的反饋系數、有源元件的放大倍數有關。石英諧振器作為選頻元件,本身有一個等效的諧振電阻。這個諧振電阻與諧振器的封裝尺寸、頻率有關,通常諧振器尺寸越小,諧振電阻越大;頻率越低,諧振電阻越大。當電路的負電阻小于石英諧振器電阻的2倍時振蕩會變得不穩定。特別是振蕩電路的工作電壓發生波動,有源元件的和反饋環節的元件值的分散性都會使負阻偏離設計值。如果更換了諧振器,石英諧振器的諧振電阻發生了變化,振蕩電路所需的正常工作條件破壞了,就需要對反饋電路進行調整,建議負電阻調整為石英諧振器電阻的3-10倍左右。
3、晶體元件的寄生問題
如果替換石英諧振器后,導致頻率不在要求的數值上就造成電路不能正常工作,這可能是多個寄生響應引起的。這種現象很少發生,如果出現了多半是發生在高頻晶振上,這需要與晶振廠商協商。