石英晶体阻抗增加,导致振荡稳定性降低

由于石英晶体阻抗(CI, 或称ESR)的增加,而造成振荡稳定性的下降。

当CI值较大时,启动或停止电压会变高。即使增大电压也难以启动振荡。而且,电压稍下降时,振荡就会出现不稳定或停止的现象。
此外,CI值是Crystal单体中的谐振频率的等效阻抗。这是对于决定振荡裕度(Allowance),振荡不稳定或没有振荡产生影响的重要参数之一。

如何解决?

首先,我们需要确保衡量振荡能否稳定振荡尺度的振荡裕度在5 ~ 10倍以上。这项振荡裕度之振荡电路的负阻抗(r) > CI x (5 ~ 10)
当振荡裕度不足时,将出现上述的延迟起振时间,或启振电压的变高的故障。而且,当振荡裕度明显不足时,振荡将陷入不稳定或是不起振的状态。

为了提高振荡裕度,YIC推荐以下两种方法:

  1. 改善负阻抗 – 振荡电路部分的功耗与负阻抗之间系,可以通过增加振荡回路电流的方式来解决。然而,该方法具有增加耗电量的缺点。
  2. 使用CI值较小的石英晶体