1.測試目的:評估晶體振蕩器驅(qū)動電路的驅(qū)動能力,保證晶體振蕩器穩(wěn)定振蕩。
2. 所需設備
可調(diào)穩(wěn)壓電源、示波器、可調(diào)電阻、萬用表
3.測試步驟說明
(1) 參數(shù)計算
a)為保證晶體振蕩器穩(wěn)定振蕩,晶體振蕩器的負性阻抗(-R)至少為晶體振蕩器阻抗的5倍以上,即|-R| 》 5RL
b)RL的計算:
RL=R1*(1+C0/CL)2
其中,R1:晶體振蕩器的等效串聯(lián)阻抗(Effective SeriesResistance),可在晶體振蕩器的Datasheet中查詢;
C0:晶體振蕩器的寄生電容(Shunt Capacitance), 可在晶體振蕩器的Datasheet中查詢;
CL:晶體振蕩器的負載電容,
CL=CT+CS
CT=(Cg*Cd)/(Cg+Cd)
CS:線路上分布的雜散電容 ,一般的典型值為5pf;
Cg和Cd如圖1,一般在電路設計中取相同的值
圖1 RL的計算
(2) 負性阻抗的測試
測試電路如下:
圖2 負性阻抗的測試
a)串聯(lián)可調(diào)電阻R到晶體振蕩器的輸出端(MCU芯片的EXTAL);
b)使用可調(diào)穩(wěn)壓電源按照所測電路板的供電需求給電路板供電,將示波器探頭接在可調(diào)電阻2腳(如圖2,靠近MCU芯片的EXTAL端)測試晶體振蕩器的振蕩波形,調(diào)整可調(diào)電阻R,使晶體振蕩器由起振至停止振蕩;
c)當電路由起振至停止振蕩時,關(guān)閉可調(diào)穩(wěn)壓電源的輸出,用萬用表測量R值;
d)計算晶體振蕩器的負性阻抗|-R| = R+RL,RL為晶體振蕩器的的負載阻抗值。
4. 測試合格準則
晶體振蕩器的負性阻抗(-R)至少為晶體振蕩器阻抗的5倍以上,即|-R| 》 5RL
5. 注意事項
(1)該項測試中,可先行計算晶體振蕩器的負載阻抗RL,然后根據(jù)5倍RL的值選擇一個阻值合適的可調(diào)電阻器;
(2)在測試的過程中,可能會出現(xiàn)可調(diào)電阻R已經(jīng)調(diào)到最大,并且此時R》》5RL,但晶體振蕩器仍然沒有停止振蕩,此時認為晶體振蕩器是可以穩(wěn)定振蕩的,若此時R值大約為n倍的RL,測試記錄中可寫|-R| 》(n+1) RL。