32.768K的手表水晶是當今全球最暢銷的水晶單元之一.這種晶體采用不同的封裝,由數(shù)百萬只制造,但仍然是商業(yè)晶體單元中最不了解的晶體之一.

根據(jù)我們的經(jīng)驗,這個晶體單元有兩(2)個方面是最不被理解的.

1.提供給晶體單元的驅(qū)動電平(電流)

2.給定溫度范圍內(nèi)的頻率偏差

驅(qū)動等級:

驅(qū)動電平定義為石英晶振單元電極的可用電流.為簡單起見,該值通常根據(jù)操作晶體單元消耗的功率量來指定.因此,值范圍從幾百mW(毫瓦)到μW(微瓦)范圍,甚至在某些情況下,nW(納瓦)范圍.在32.768kHz手表晶體的情況下,最常指定的驅(qū)動電平值最大為1.0μW.其明顯的含義是晶體單元的電極處可用的電流必須限制在一個值,這將導致晶體單元在其工作狀態(tài)下耗散不超過1.0μW的功率.超過此值可能并且將導致頻率的永久性,不可逆轉(zhuǎn)的變化,

適用振蕩器電路的設計和該電路元件的選擇對于實現(xiàn)推薦的驅(qū)動電平至關重要.在通常情況下,所使用的電路圍繞逆變器構(gòu)建,并且通常稱為“并聯(lián)諧振”電路.

電路中,R1是一個電阻器,其功能是迫使IC進入其線性工作模式.R2是一個電阻器,其功能是限制晶振單元電極的可用電流.因此,必須仔細計算和指定R2的值.由于過多的逆變器芯片,每個都有自己的內(nèi)部設計和后續(xù)的操作特性,FoxElectronics不能為R1或R2分配硬性和快速值.

然而,我們發(fā)現(xiàn)使用鐘表晶振的石英晶體振蕩器電路的良好起點是R1最初設置為20兆歐,R2設置為0.500兆歐.此外,我們發(fā)現(xiàn)將電容器C1和C2設置在10到20pf之間的某個值都是一個很好的起點.

但是,我們和所有貼片晶振供應商一樣,指定晶體單元的最大電阻值.由于鐘表晶體表現(xiàn)出的振動類型,規(guī)定的最大電阻值非常高,通常為35至50千歐.在通常情況下,實際阻力約為規(guī)定最大值的75％,從而為計算R2的值提供了一個起點.

一旦完成計算并且電路可操作,重要的是測量到晶體的實際電流.

在32.768K鐘表晶體的情況下,晶體的電流值非常低,通常為1.0uA或更低.由于此級別太小而無法使用示波器,因此建議將電流探頭與可選的電平表配合使用.

強烈建議使用含鉛壓電石英晶體測量電流,即使SMD將用于生產(chǎn).鑒于手表水晶的特性,從一個包裝到另一個包裝將不會遇到操作參數(shù)的明顯差異.圖3.0顯示了電流探頭與晶體引線的連接.

如果沒有電流探頭,另一種方法是臨時安裝另一個與晶體串聯(lián)的電阻.應選擇該電阻的值等于晶體單元規(guī)定的最大電阻的約10％.可以通過常規(guī)方法測量該電阻器上的電壓降,并且通過歐姆定律計算通過電阻器的電流.一旦知道電流,就可以計算功耗值.