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關(guān)于使用石英晶體振蕩器低電流低功率的錯(cuò)誤認(rèn)知

來(lái)源：http://eitherspanlaw.com 作者：億金電子 2017年06月20

電子設(shè)備的功耗經(jīng)常是設(shè)計(jì)工程師的一個(gè)問(wèn)題,尤其是在使用電池操作設(shè)備的情況下,總功耗必須降到最低,這樣電池才能有足夠的使用壽命,才能使其發(fā)揮出實(shí)際應(yīng)用.然而,近來(lái)出現(xiàn)了一種相對(duì)較近的趨勢(shì),即有源晶振,石英晶體振蕩器制造商的規(guī)格說(shuō)明書(shū)被宣傳為“低功率”.

為了顯示被認(rèn)為是低電流極限的值,制造商們經(jīng)常使用可以被認(rèn)為是“無(wú)負(fù)荷”測(cè)試條件下的使用規(guī)格.這種明顯的低功率營(yíng)銷是一種誤導(dǎo),因?yàn)樵诂F(xiàn)實(shí)世界中,有源晶振晶體振蕩器將被連接到另一個(gè)設(shè)備上,并被期望驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的電路.因此,該設(shè)備在做有用的工作時(shí),就會(huì)產(chǎn)生額外的電流,因此這可能會(huì)影響電池壽命的設(shè)計(jì)計(jì)算.這種規(guī)格的異常也使得工程師很難在比較相似制造商的電氣規(guī)格時(shí)進(jìn)行真正的比較.這就像把一輛停在車庫(kù)里的汽車和高速公路上行駛的汽車的油耗進(jìn)行比較.

石英晶體振蕩器的規(guī)格大多被引用為“負(fù)荷量”,因此在確定設(shè)計(jì)適用性時(shí)給出更實(shí)際的值.還要注意,在我們的規(guī)范中聲明的當(dāng)前的消費(fèi)值通常是最大值.然而,在實(shí)際的情況下,當(dāng)前的價(jià)值可能低于發(fā)布的價(jià)值,因此重要的是客戶要請(qǐng)求樣本進(jìn)行工程測(cè)試和評(píng)估,以檢查他們的應(yīng)用是否合適.必須注意的是,由于各種原因,如開(kāi)發(fā)頻率的中斷,當(dāng)前的繪制頻率將被引用到給定的頻率范圍.較高的有源晶振頻率可以吸引更多的電流,因此在該范圍內(nèi)較低的頻率可能明顯低于該規(guī)范的最大值.

當(dāng)考慮到具有三態(tài)功能、啟用/禁用或備用的設(shè)備時(shí),低功率的問(wèn)題也會(huì)引起混淆.這三個(gè)術(shù)語(yǔ)實(shí)際上是兩種可能的函數(shù);三態(tài)和啟用/禁用通?？梢员粍澐譃橄嗤墓δ?即石英晶體振蕩器的輸出緩沖區(qū)可以被打開(kāi)和關(guān)閉,輸出進(jìn)入高阻抗?fàn)顟B(tài),同時(shí)保留內(nèi)部振蕩器電路仍在運(yùn)行.目前的供給電流可能會(huì)輕微地減少,但由于內(nèi)部振蕩回路仍在運(yùn)作,電流的電流可能仍接近正常水平.備用的功能與之相反,因?yàn)閮?nèi)部振蕩器被縮小了,而供應(yīng)電流下降到非常低的水平,通常是在uA的范圍內(nèi).

必須注意的是,這兩種方法的輸出啟動(dòng)時(shí)間與三狀態(tài)或在納秒范圍內(nèi)的啟用/禁用都是不同的,而備用功能可能在毫秒內(nèi).如果應(yīng)用電路允許石英振蕩器在某些時(shí)候被斷電的話,這個(gè)功能當(dāng)然可以用來(lái)降低石英晶體振蕩器的總功耗.在大多數(shù)情況下,對(duì)石英晶體振蕩器低電流的需求是由電池驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用程序和便攜設(shè)備引起的.使用較老的技術(shù),在這些電源限制之前,啟動(dòng)時(shí)間被認(rèn)為更重要.由于這個(gè)原因,較小的設(shè)備通常被引用為一個(gè)電源下的函數(shù),而更大的、更舊的樣式包通常是用輸出禁用函數(shù)指定的.

另一個(gè)必須考慮的問(wèn)題是關(guān)于石英晶體振蕩器在電路中總體的能源使用情況,那就是選擇所選的輸出邏輯類型.一般會(huì)發(fā)現(xiàn),一個(gè)HCMOS輸出石英晶體振蕩器會(huì)比一個(gè)帶有剪短的正弦輸出的設(shè)備產(chǎn)生更多的電流.一個(gè)典型的HCMOS輸出TCXO溫補(bǔ)晶振設(shè)備可能在5到10mA的范圍內(nèi),而一個(gè)剪切的正弦TCXO可能是2mA.當(dāng)然,clip-正弦設(shè)備的輸出波形要低得多,因此如果要驅(qū)動(dòng)其他設(shè)備,就需要額外的電路,從而增加其他領(lǐng)域的電力需求,更多詳情可到億金電子官網(wǎng)查看了解.

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