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了解下有源晶體振蕩器的第二個時間基準(zhǔn)計算

來源：http://eitherspanlaw.com 作者：億金電子 2019年09月11
           晶振晶體應(yīng)用廣泛,小到兒童玩具,大到軍事應(yīng)用,所用到的晶振產(chǎn)品種類豐富,包括32.768K時鐘晶體,TCXO溫度補(bǔ)償晶體振蕩器,差分晶振,有源晶振,晶體濾波器,晶體諧振器等.為了更好的市場產(chǎn)品應(yīng)用,了解其參數(shù)特性是一件較為重要的事情.下面億金電子帶大家了解下有源晶體振蕩器的第二個時間基準(zhǔn)計算.
          下面的示意圖說明了將石英晶體振蕩器信號除以晶體頻率,以獲得精確的(0.01％)1秒時基.兩個級聯(lián)的12級計數(shù)器(CD4040)形成24級二進(jìn)制計數(shù)器,并且將適當(dāng)?shù)奈婚T控在一起以產(chǎn)生所需的除法.使用一些偶數(shù)倍的2的石英晶體是理想的,這樣計數(shù)器的一級自動切換每秒,這消除了對NAND門和復(fù)位電路的需要,但是下面的電路說明使用的晶體不是2的偶數(shù)倍.所以需要額外的組件.
           使用50Khz晶振時,當(dāng)加起來50000的相應(yīng)計數(shù)器位全部為高時,檢測到50000的計數(shù).這對應(yīng)于位15(32768)+14(16384)+9(512)+8(256)+6(64)+4(16).位14和15是第二計數(shù)器的第3和第4級,位0是第一計數(shù)器(Q1,引腳9)的第一級.要使用100Khz晶體,每個位將向右移動一次,因此總數(shù)將為(65536+32768+1024+512+128+32=100,000).使用1Mhz晶體,需要以下位：
           在1Mhz時,有源晶體振蕩器電路中的330K電阻需要按比例減小到大約15K.當(dāng)達(dá)到終端計數(shù)時,在NAND門之后的施密特觸發(fā)器反相器級產(chǎn)生7μS復(fù)位脈沖.47K電阻和470皮法電容維持輸出,使計數(shù)器可靠地復(fù)位為零.這在50Khz時不到一個時鐘周期,并且不會引入錯誤,但在1MHz時會達(dá)到7個周期,這將導(dǎo)致計數(shù)器每秒丟失7微秒的時間.這不是一個錯誤(百萬分之七),但它會存在.4040 CMOS計數(shù)器的最小復(fù)位脈沖寬度約為1.5uS,因此復(fù)位脈沖不能短得多.
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