晶振波形失真的原因总结
无源晶振负载电容不匹配
谐振器需要匹配外部谐振电路才可以输出信号,自身无法振荡。如果电容值过大或过小,可能会导致振荡波形畸变或振荡不稳定。
电路设计缺陷
在振荡线路的设计中,必须提供适当的功率使石英晶体谐振器开始振荡并维持振荡。为了保证稳定性和长期可靠性,在振荡线路设计中应该避免过高的驱动功率。PCB布局不合理可能会引入寄生电容和寄生电感,影响晶振的正常工作。例如,晶振的走线过长或靠近高频干扰源,会引起波形畸变。
电源不稳定 元件质量问题 低品质或老化的晶振可能会出现频率漂移、信号幅度减小等问题,最终导致波形失真。晶振工作时依赖于外部电阻、电容等元件。如果这些元件参数偏差过大,可能导致振荡波形畸变。 环境因素 普通石英晶振的频率会随温度变化而漂移,影响时钟信号的精准度。使用KOAN温补晶振TCXO或恒温晶振OCXO可以有效减小温度对波形的影响。高湿度可能影响晶振的封装和内部结构,进而影响波形质量。外部机械振动可能导致晶振的物理结构受到冲击,导致短时间内的波形抖动或失真。可采取适当的防护措施,如密封封装和避震设计。
电磁干扰 高速频率源是电子电路中电磁干扰的主要来源。为降低高速数字系统带来的电磁干扰,可使用消除电磁波干扰晶振,也称扩频晶振、KM系列。