CRYSTEK皮爾斯門CCLD-033-50-156.250振蕩器負(fù)載計(jì)算
Crystek公司一直提供頻率產(chǎn)品，包括石英晶體、時(shí)鐘振蕩器、TCXOs（溫度補(bǔ)償晶體振蕩器）、VCXOs（壓控晶體振蕩器），OCXO（恒溫晶體振蕩器），XO石英晶體振蕩器。Crystek經(jīng)營(yíng)著兩個(gè)致力于頻率控制的部門。Crystek Crystals致力于開發(fā)和制造使用石英諧振器的頻率產(chǎn)品。Crystek Microwave為微波行業(yè)開發(fā)頻率控制和支持產(chǎn)品。其它產(chǎn)品包括:PLL（鎖相環(huán)）頻率合成器、RedBox VCOs、RF同軸電纜組件、RF電纜連接器、散裝RF同軸電纜、RF功率檢波器、濾波器、衰減器、DC模塊、無源倍頻器、RFPRO（袖珍參考振蕩器）、連接器放大器、VCO評(píng)估板和看見基于時(shí)鐘振蕩器和VCO。
圖1中的皮爾斯門振蕩器得到了大多數(shù)設(shè)計(jì)師的認(rèn)可，但很少有人知道如何正確指定晶體。圖1拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中使用的晶體可以是基本的AT-CUT或BT-CUT。與AT-CUT相比，BT-CUT石英晶體在溫度上具有較差的頻率穩(wěn)定性。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)使用平行晶體而不是串聯(lián)晶體。當(dāng)指定了并聯(lián)晶體時(shí)，晶體制造商還將要求您指定負(fù)載電容。
為了理解負(fù)載電容，想象一個(gè)串聯(lián)LC電路，其中晶體是L，負(fù)載電容是C。LC電路的諧振頻率將作為L(zhǎng)和C的函數(shù)而變化。但在晶體的情況下，L是固定的（溫度不是參數(shù)）。
晶體數(shù)據(jù)表上由負(fù)載電容控制的參數(shù)是25°C下中心頻率的容差或校準(zhǔn)。如果晶體振蕩器電路未設(shè)計(jì)為與負(fù)載電容值匹配，則中心頻率將不在數(shù)據(jù)表的公差范圍內(nèi)。有趣的是，所謂的并聯(lián)晶體需要其電容負(fù)載與其端子有效串聯(lián)。
那么，你的皮爾斯門振蕩器對(duì)晶體的負(fù)載是多少？圖2所示的一個(gè)簡(jiǎn)單計(jì)算將告訴您。

CRYSTEK皮爾斯門CCLD-033-50-156.250振蕩器負(fù)載計(jì)算

圖2中大多數(shù)設(shè)計(jì)者忽略的最重要的事實(shí)是反相器柵極的內(nèi)部輸入和輸出電容。與外部（C1和C2）相比，這些值是顯著的。如果沒有指定Cin和Cout，那么每個(gè)的猜測(cè)值5pF是一個(gè)好的開始。以后可以通過改變C1和C2的起始值來優(yōu)化電路。所以，不要放棄你的主要容忍度；計(jì)算振蕩器電容負(fù)載.
既然你知道了如何計(jì)算電路呈現(xiàn)給石英晶振晶體的負(fù)載電容，你應(yīng)該選擇什么負(fù)載電容？在回答這個(gè)問題之前，您需要了解晶體中心頻率與負(fù)載電容的靈敏度。這被稱為微調(diào)靈敏度S，由下式給出：

其中Cm是晶體的運(yùn)動(dòng)電容
Co是晶體的分流電容
Cload是負(fù)載電容
從修剪靈敏度方程中可以看出，Cload越小，修剪靈敏度就越大。換言之，如果你設(shè)計(jì)的是固定頻率的時(shí)鐘，那么你會(huì)選擇一個(gè)高的Cload值，比如20 pF。然而，如果你正在設(shè)計(jì)一個(gè)可變頻率振蕩器（VCXO），那么你可以選擇一個(gè)低的Cload數(shù)值，比如14 pF。

C1和C2的值也影響振蕩器的增益。值越低，增益越高。同樣，C2/C1比率也會(huì)影響增益。要增加增益，請(qǐng)使C1小于C2。