[电路/定理] 低频率的晶体振荡电路设计

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 楼主| lfc315 发表于 2018-9-29 14:52 | 显示全部楼层 |阅读模式
发现32.768kHz,38kHz,75kHz,153.6kHz,这些相对低频率的晶体振荡电路,都不太好设计;有没有有经验的出来聊聊呢?
 楼主| lfc315 发表于 2018-9-29 15:32 | 显示全部楼层
网上找到一个这样的电路:




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gx_huang 发表于 2018-9-29 15:41 | 显示全部楼层
很早以前,用反相器测试过低频晶体振荡电路。
原来是高频的,起振很快。
换成低频32K晶体,不起振,干扰一下就起振,要串电阻并电阻才可以稳定振荡。
即使振荡了,起振时间还是很慢的。
 楼主| lfc315 发表于 2018-9-29 21:28 | 显示全部楼层
gx_huang 发表于 2018-9-29 15:41
很早以前,用反相器测试过低频晶体振荡电路。
原来是高频的,起振很快。
换成低频32K晶体,不起振,干扰一 ...

用门电路实际试了153.6K的,发现振荡频率竟然是几M的。。。
不知道是晶振的什么参数影响到了

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king5555 + 1 门輸出端再串联个电阻,配合原有接地电容,滤去高次波。

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戈卫东 发表于 2018-9-30 08:00 | 显示全部楼层
低频晶体的谐振能量一般也非常低,容易被你的偏置电阻吸收掉。
戈卫东 发表于 2018-9-30 08:04 | 显示全部楼层
比如一个晶体谐振时的视在功率是1微瓦,电压是1V;你用1M的偏置电阻,吸收的功率在1V时也是1微瓦,能量就会损失掉无法保持振荡
xukun977 发表于 2018-9-30 08:10 | 显示全部楼层


此贴问题在论坛无解,因为教科书上没说,或者说教科书上的那点知识解释不了!当然,已知结果,拼凑个理论解释,是可以有的!


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king5555 + 1 主要是Rs大了则衰減大,相对的频率低则起振时间长。

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 楼主| lfc315 发表于 2018-9-30 21:56 | 显示全部楼层
xukun977 发表于 2018-9-30 08:10
此贴问题在论坛无解,因为教科书上没说,或者说教科书上的那点知识解释不了!当然,已知结果,拼凑个理论 ...

请问有简单可行的低频晶体振荡电路吗?
 楼主| lfc315 发表于 2018-9-30 21:57 | 显示全部楼层
戈卫东 发表于 2018-9-30 08:04
比如一个晶体谐振时的视在功率是1微瓦,电压是1V;你用1M的偏置电阻,吸收的功率在1V时也是1微瓦,能量就会 ...

请问有实用些的电路吗
 楼主| lfc315 发表于 2018-9-30 22:01 | 显示全部楼层
@king5555  请问有没有具体些的电路?
我试过在门输出端串联几k以下的电阻,但是没有什么效果,震荡频率还是几M的,而且是随电源电压改变而改变,晶体没有起到稳定频率的作用。

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king5555 + 1 这我忘了,用在载波电话上。现在主要作UHF遙控器。你实验引线在谐振。

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摸摸 发表于 2018-9-30 22:17 | 显示全部楼层
典型的3点式起振,做过300K的.
他们建议我用门电路来做,但是我需要的是正弦波,不是方波.
3点式起振的电容要选好,不然不振的.

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king5555 + 1 可从门輸入端取出再随耦。

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 楼主| lfc315 发表于 2018-10-1 10:29 | 显示全部楼层
摸摸 发表于 2018-9-30 22:17
典型的3点式起振,做过300K的.
他们建议我用门电路来做,但是我需要的是正弦波,不是方波.
3点式起振的电容要 ...

你的电路是不是类似这样的?


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 楼主| lfc315 发表于 2018-10-1 10:32 | 显示全部楼层
又从网络找到2个电路:






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 楼主| lfc315 发表于 2018-10-1 10:36 | 显示全部楼层


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 楼主| lfc315 发表于 2018-10-1 10:37 | 显示全部楼层

有时间先试试这个电路
戈卫东 发表于 2018-10-1 17:58 | 显示全部楼层

R1尽量用大一些,比如20M。
反相器用4069UB,注意要带字母U。

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king5555 + 1 4069只有UB的,买不到B的。

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戈卫东 发表于 2018-10-1 18:07 | 显示全部楼层
不带U的接成线性应用可能会自激,大概会振荡在其他频率上。
xukun977 发表于 2018-10-2 09:45 | 显示全部楼层
lfc315 发表于 2018-10-1 10:37
有时间先试试这个电路

测试电路的目的是验证理论的,理论搞不清,测试还有何意义?

关于类似电路,网上好多误导性的言论:

《一般接crystal内部的芯片电路,原理上就是一个非门电路,非门在微观电路上可以看成一个增益个别大的放大器,接一个电阻,你可以看作是反馈电阻,它的作用是让震荡器更加稳定的工作。
这个电阻是为了使本来为逻辑反相器的器件工作在线性区, 以获得增益, 在饱和区是没有增益的, 而没有增益是无法振荡的. 如果用芯片中的反相器来作振荡, 必须外接这个电阻, 对于CMOS而言可以是1M以上, 对于TTL则比较复杂, 视不同类型(S,LS...)而定. 如果是芯片指定的晶振引脚, 如在某些微处理器中, 常常可以不加, 因为芯片内部已经制作了, 要仔细阅读DATA SHEET的有关说明。

晶振旁的电阻(并联与串联)

一个晶振电路在其输出端串接了一个22K的电阻,在其输出端和输入端之间接了一个10M的电阻,这是由于连接晶振的芯片端内部是一个线性运算放大器,将输入进行反向180度输出,晶振处的负载电容电阻组成的网络提供另外180度的相移,整个环路的相移360度,满足振荡的相位条件,同时还要求闭环增益大于等于1,晶体才正常工作。

晶振输入输出并上电阻作用是产生负反馈,保证放大器工作在高增益的线性区,一般在M欧级,输出端的电阻与负载电容组成网络,提供180度相移,同时起到限流的作用,防止反向器输出对晶振过驱动,损坏晶振。

和晶振串联的电阻常用来预防晶振被过分驱动。晶振过分驱动的后果是将逐渐损耗减少晶振的接触电镀,这将引起频率的上升,并导致晶振的早期失效,又可以讲drive level调整用。用来调整drive level和发振余裕度。


Xin和Xout的内部一般是一个施密特反相器,反相器是不能驱动晶体震荡的.因此,在反相器的两端并联一个电阻,由电阻完成将输出的信号反向 180度反馈到输入端形成负反馈,构成负反馈放大电路.。

并联M级电阻作用:

1.配合IC内部电路组成负反馈,移相,使放大器工作在线性区。

2.降低谐振阻抗,使谐振器易启动。

3.电阻取值从100k-20M都可以正常起振,但会影响脉宽比。

串联K级电阻作用:

1.和晶振串联的电阻常用来预防晶振过驱,限制振荡幅度。

并联在晶振上的两颗电容一般取值为20-30pf左右,主要用于微调频率和波形,并影响幅度。

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king5555 + 6 是!我实测MOTO的4069的开环增益约44倍,Rout约25k欧姆。

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xukun977 发表于 2018-10-2 09:50 | 显示全部楼层

刚开始逛论坛或看国产书的新手要记住一个规律:

一般凡是给经验值(例如楼上的M欧和k欧值),或者说“根据经验,应该如何如何”,这是搞不懂原理瞎蒙的征兆,而不是代表经验丰富!

戈卫东 发表于 2018-10-2 10:06 | 显示全部楼层
你抄错误观点放这里干什么。。。。。
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