PIC32硬件设计注意事项之四:振荡器电路参数调节(1)

器件有很宽的工作范围(频率。电压和温度),可以使用各种不同品质和制造商的外部元件(晶振和电容等),因此,需要验证以确保选择的元件可以满足应用的需要。这些外部元件的选择和排列有许多需要考虑的因素。

根据实际应用情况,这些因素可包括:放大器增益。所需的频率,晶振的谐振频率。工作温度、电源电压范围,起振时间、稳定性、晶振寿命、功率、电路的简化、标准元件的使用、元件的数量。

选择元件的最佳方法是运用相关知识进行大量的试验评估和测试。晶振通常只需根据它们的并联谐振频度进行选择。但是其他一些参数对于设计也很重要,例如温度或频率容差。

内部振荡电路是并联振荡电路,所以需要选择并联谐振晶振。负载电容通常规定在22-33pF范围内。负载电容处于该范围内时,晶振的振荡频率最接近所需频率。为了获得其他方面的好处,可能还需要更改这些值。

时钟模式主要是根据晶振的所需频率进行选择。XT和HS振荡器模式之间的主要区别在于振荡器电路内部反相器的增益不同,从而例频率范围也不同。通常,用户程序应选择具有最低增益但仍满足规定的振荡器选择。这样可以产生较小的电流。每种振荡器模式的频率范围是建议的频率截止范围,也可以选择不同的增益模式,但要先行全面的验证(电压、温度和元件差异,例如电阻、电容和内部振荡器电路)。C1和C2也首先应根据晶振制造商建议的负载电容和器件数据手册中提供的几个表进行选择。器件数据手册中给出的值只能作为初始参考值,因为晶振制造商、供电电压、PCB布线和其他已提及的因素可能会导致电路不同于工厂特性测定过程中使用的电路。

理想情况下,所选择的电容应使电路可以在电路需工作的最高温度和最低VDD条件下振荡。高温和低VDD对环路增益都有一定限度的影响,所以如果电路可以在这些极值条件下工作,设计人员就可确定电路能在其他温度和供电电压组合下正常工作。在最高增益(最高VDD和最你温度)下,输出正弦波应不会削波,在最终低温度增益(最低VDD和最高温度)下,正弦输出振幅应足够高,可以小路时钟输入的幅值要求。

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