为何晶振并联一个1MΩ电阻?晶振低温不起振如何解决?

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(无源晶振并联一个1MΩ电阻电路图)

问题描述:在一些方案中,晶振并联1MΩ电阻时,程序运行正常,而在没有1MΩ电阻的情况下,程序运行有滞后及无法运行现象发生。

原因分析:

在无源晶振应用方案中,两个外接电容能够微调晶振产生的时钟频率。而并联1MΩ电阻可以帮助晶振起振。因此,当发生程序启动慢或不运行时,建议给晶振并联1MΩ的电阻。

这个1MΩ电阻是为了使本来为逻辑反相器的器件工作在线性区, 以获得增益, 在饱和区不存在增益, 而在没有增益的条件下晶振不起振。简而言之,并联1M电阻增加了电路中的负性阻抗(-R),即提升了增益,缩短了晶振起振时间,达到了晶振起振更容易之目的。

换一种说法,假设电路中无任何的扰动信号,晶振不可能起振。实际上反相门电路中许多电路不加这个电阻也能起振,因为一般的电路都有扰动信号,但有个别的反相门电路不加这个电阻就不能起振,因为扰动信号强度不够。

需要指出的是,在低温环境下振荡电路阻抗也会发生变化,当阻抗增加到一定程度时,晶振就会发生起振困难或不起振现象。这时,我们也需要给晶振并联1MΩ电阻,建议为了增加振荡电路稳定性,给晶振同时串联一个100Ω的电阻,这样可以减少晶振的频率偏移程度。

注:并联电阻不能太小,串联电阻不能太大。否则,在温度较低的情况下不易起振。

 

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