普銳特晶體與振蕩器電路的溫度系數(shù)相匹配，當(dāng)進(jìn)行需要控制時(shí)序的新設(shè)計(jì)時(shí)，一個(gè)常見(jiàn)的考慮因素是確定 如果計(jì)時(shí)裝置是晶體或振蕩器。本應(yīng)用筆記比較了設(shè)計(jì) 和操作影響。它還考慮了晶體和SPXO晶體振蕩器的使用KHz范圍至1GHz以上。

晶體僅在最終應(yīng)用中提供頻率選擇元件。有外部并且需要增益級(jí)來(lái)實(shí)現(xiàn)最終所需的時(shí)鐘信號(hào)。這個(gè)晶體頻率范圍通常被認(rèn)為小于160MHz。這個(gè)頻率以上的晶體需要復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)，調(diào)諧困難，需要專門的高頻晶體。

需要提供CMOS或BJT增益級(jí)，有許多可接受的配置。這個(gè)該級(jí)的輸入和輸出阻抗會(huì)影響電路Q。放大器噪聲水平會(huì)影響這兩者相位噪聲和抖動(dòng)。該級(jí)如何在有源增益區(qū)偏置對(duì)振蕩器至關(guān)重要啟動(dòng)。此外，該階段的帶寬會(huì)影響啟動(dòng)特性。如果振蕩器電路為了在泛音上操作晶體，放大器中需要一個(gè)頻率選擇裝置電路，以確保電路在所需的晶體泛音處僅具有所需的增益和相移。
石英晶體振蕩器電路在晶體諧振時(shí)產(chǎn)生交流電流。此交流電流或驅(qū)動(dòng)器液位必須低于臨界值，否則晶體可能會(huì)損壞。過(guò)大的電流會(huì)導(dǎo)致晶體運(yùn)動(dòng)超過(guò)彈性極限而斷裂。XY切割（音叉）32.768KHz手表晶體必須限制在約5µA或更小，否則晶體的尖端將斷裂。
>1MHz的晶體通常是AT切割晶體。這些設(shè)備可以容忍較寬的驅(qū)動(dòng)器級(jí)別范圍在達(dá)到毫瓦驅(qū)動(dòng)水平之前，不會(huì)發(fā)生斷裂。增加的老化可能發(fā)生在更高的µW驅(qū)動(dòng)范圍。過(guò)度驅(qū)動(dòng)晶體會(huì)激發(fā)不想要的振動(dòng)模式。這些可以導(dǎo)致在不同的狹窄溫度范圍內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重的頻率跳躍。
在大多數(shù)情況下，晶體在無(wú)功負(fù)載下運(yùn)行。這樣可以調(diào)整最終最終應(yīng)用中的頻率。這通常需要校正頻率變化與水晶的時(shí)間。CLOAD值決定了頻率與負(fù)載電容的靈敏度。AT切割晶體對(duì)于低值可以具有30ppm/pF的靈敏度。使用更高的負(fù)載值電容降低了靈敏度，但增加了振蕩啟動(dòng)的難度。CLOAD溫度特性可以改變振蕩器的頻率對(duì)溫度的響應(yīng)。

晶體的頻率響應(yīng)由晶體穿過(guò)原子的切口決定石英晶振的平面。這導(dǎo)致了穩(wěn)定且可重復(fù)的溫度響應(yīng)。這個(gè)曲線圖顯示了AT切割晶體的不同切割的頻率-溫度響應(yīng)。每個(gè)曲線有2分鐘的弧度不同。
CLOAD溫度系數(shù)可改變此響應(yīng)數(shù)分鐘。CLOAD值和電容器對(duì)于振蕩器滿足期望特性是至關(guān)重要的。CSTRAY放大器和放大器相移隨溫度的變化都會(huì)影響頻率溫度特性。普銳特晶體與振蕩器電路的溫度系數(shù)相匹配.

每條曲線是穿過(guò)石英晶體原子平面的2分鐘弧的變化。

晶體有許多參數(shù)需要指定，以確保接收到符合最終應(yīng)用程序要求。
頻率

校準(zhǔn)，設(shè)定點(diǎn)為25°C

CLOAD
穩(wěn)定性，頻率與25°C溫度的關(guān)系

工作溫度范圍

Cl的最大ESR，晶體諧振電阻

C0范圍，引腳間電容

LMOTIONAL或CMOTIONAL，設(shè)置晶體的拉出能力

驅(qū)動(dòng)級(jí)別

頻率和電阻的驅(qū)動(dòng)電平依賴性（DLD）

老化

絕緣電阻

還有其他規(guī)格，如每C的最大允許頻率變化，或平滑曲線的最大允許響應(yīng)(擾動(dòng)控制)。

進(jìn)貨檢驗(yàn)或測(cè)試需要專用設(shè)備: 

晶體阻抗計(jì)(CI計(jì)) 

帶有特殊測(cè)試夾具和軟件的網(wǎng)絡(luò)分析儀

電路板布局對(duì)于實(shí)現(xiàn)最佳性能至關(guān)重要。以下是一些注意事項(xiàng)：

導(dǎo)線長(zhǎng)度必須盡可能短。

晶體引線阻抗高，對(duì)噪聲非常敏感。

電容器和晶體封裝的接地節(jié)點(diǎn)不得涉及循環(huán)噪聲源的電流。

如果引線上的泄漏路徑低于500K歐姆，這可能會(huì)影響振蕩器的啟動(dòng)并且還將使頻率偏移多達(dá)幾個(gè)ppm。

當(dāng)使用晶體來(lái)設(shè)置最終用戶提供的有源晶振的頻率時(shí)，有很多為確保最佳性能而必須進(jìn)行的考慮因素和設(shè)計(jì)參數(shù)。有關(guān)CLOAD的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)和選擇的更多信息，請(qǐng)參閱我們的應(yīng)用說(shuō)明810.

振蕩器包括1-1.7中所述的使用晶體的所有考慮因素。幸運(yùn)的是當(dāng)使用振蕩器時(shí)，可以容易地解決使用晶體操作的復(fù)雜性。

振蕩器安裝了一個(gè)未完成的晶體，在過(guò)程的最后部分，晶體的頻率在室溫下校準(zhǔn)。

晶體與有源晶體振蕩器電路的溫度系數(shù)相匹配。水晶改變角度或切口以偏移振蕩器電路的溫度系數(shù)。

晶體引線通常密封在密封晶體封裝中最大限度地減少最終使用可能改變振蕩器性能的任何機(jī)會(huì)。
使用示波器、頻率可以很容易地測(cè)試或驗(yàn)證振蕩器的性能計(jì)數(shù)器和電源。