石英晶振电路的设计目标包括:
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确保晶体和外部电路满足震荡条件。这需要负电阻-
Rneg足够大,能有效
"抵消"晶振正电阻让晶体启动并保持震荡。
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通常建议负电阻值|-Rneg|是负载电阻RLoad的3-5倍。
- 如果负电阻-
Rneg裕度较小,负载电阻RLoad偏大,无法确保晶振安全运行。这可能需要通过增加外部电容CL1
CL2来调整负载电容CLoad以降低总负载电阻RLoad。但调整电容可能会使晶振频率发生偏移,需要测量振荡频率以确保在规格范围内。
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不能使晶体过驱,需要控制晶体的功耗。驱动水平DL过高可能导致寿命缩短、老化加速,机械性损伤以及产生杂波或谐波。
- 通常晶振厂家会标出max DL,不可超过此限值。
- 驱动水平DL偏大可能导致TCAN455x
OSC2震荡越大越接近GND,误进入单端时钟模式,见3.4.1节。为了避免该问题,建议加入阻尼电阻Rd来降低DL。
- 尽量减少晶体频率偏差。
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通常晶振厂家会给出达到频率精度的负载电容CLoad值。如果CLoad偏小,实际频率可能会比目标频率偏高,反之亦然。
所以设计时,客户需要权衡-
Rneg ,
DL和f等性能表现,来决定晶体与外部元件选型。