工程师电路设计还须考虑的3大晶体参数

在以往的文章中，小扬曾给大家介绍电子产品的应用中设计石英晶体时要考虑的主要参数。这一次，本文将专注于晶体其他参数，以扩展对石英晶体的理解并支持设计电子解决方案。

ESR

等效串联电阻(ESR)是对串联谐振时晶体电阻的测量，以欧姆为单位。

石英晶体可以表示为由并联电容(C0)与由运动电容(C1)、运动电感(L1)和运动电阻(R1)组成的串联臂并联组成的等效电路。如图1所示。R1的值代表石英晶体的内部“损耗”。

石英晶体的等效电路图

老化

老化是晶体频率随时间的变化。当将晶体用于产品应用时，需要考虑这种影响。石英晶体老化的主要原因有两个；质量转移，由于用于安装晶体和密封设备的材料释放气体；另一个是由于制造过程中的应力。

电子产品使用时间一故障率曲线

在为产品选择晶体时，老化是需要考虑的一个重要方面。工程师需要注意所选晶体的老化特性，并确保整体频率在其运行期间不会偏离所需的运行参数。

不考虑老化可能会导致比预期更短的生命周期，并可能导致产品在现场出现故障。

驱动水平

晶体驱动电平是指晶体消耗的功率，通常以微瓦或毫瓦为单位。当超过推荐的最大驱动电平会导致性能下降并缩短晶体的使用寿命。最大驱动电平会在晶体数据表中说明。

振荡电路: 正常条件

石英晶体的大小也决定了可以消耗多少功率，一般规则是较小的石英器件具有较低的最大驱动电平。重要的是要记住，如果需要重新设计振荡器电路并且选择的新晶体小于原始设备，则可能需要调整应用于晶体的驱动电平。