Crystal 回路调查流程方式[苍松书屋]

1、顺序1 Crystal 迴路調查流程規範 相關測試儀器: Agilent Oscilloscope 54610B 500MHz x1 set HP Counter 53131A 225MHz x1 set Tektronix 1103 Tekprobe Power Supply x1 set Tektronix P6243 電壓探棒 x1 set Lecroy PP006A 電壓探棒 x1 set Tektronix AC Current Probe P6022 x1 set 250B 網路分析儀 x1 set 振盪迴路: Rf : 迴授電阻 Rd : 限流電阻 Cg . Cd : 旁路電容

2、迴路調查流程步驟如下迴路調查流程步驟如下: 1.確認所量測之基板週邊設備是否齊全確認所量測之基板週邊設備是否齊全(ex: POWER,開關器開關器,記憶體記憶體,硬碟硬碟.) 2.初測基板初測基板 Crystal 是否正常起振是否正常起振 3.Crystal 本體測試本體測試(使用使用 S DL=(I/22)2*RR I : 流經晶體的電流 RR: 量測晶體之實測 ESR 值 主動式探 棒量測點 A B Output 使用電流 探棒量測 量測點量測點 顺序3 * 音叉晶體之音叉晶體之 DL 測量方式測量方式 在 Rs 位置接上 2.2K 的電阻,量測 A.B 兩點間的電位差 可由下式獲得其值.

3、 DL=(V/(2200*22)2*RR V: A.B 兩點間的電位差 RR: 量測晶體之實測 ESR 值 9. CL 計算方法如下計算方法如下: C1 * Fr 2(FLL-Fr)*1000 CL = C0 Cd * Cg Cd + Cg Cs = CL Fr: 量測晶體之實測 FR 值 FLL: 機板迴路之實測頻率值 C0: 量測晶體之實測 C0 值 C1: 量測晶體之實測 C1 值 Cs: 機板迴路之雜散電容 CL: 機板迴路之實際負載 10. 調整迴路匹配方法調整迴路匹配方法: 變大時變小時 Rf 負性阻抗依 IC 內部設計而改變 頻率變高頻率變低 負性阻抗變小負性阻抗變大 Rd DL

4、 變小DL 變大 頻率變低頻率變高 負性阻抗變小負性阻抗變大 Cd,Cg DL 變大DL 變小 回路調查時之注意事項回路調查時之注意事項 1. 1. 振盪頻率振盪頻率: : (1).確認 IC 輸出有無分頻或倍頻. (2).若有分頻或倍頻時則從此輸出點測量,無時則由 IC 之 Xtal Out 處連接一電容(3pF 以下)測量. (使用之 Probe 需以低容量為佳) 2. 2. 負性抵抗負性抵抗: : (1).與上述之測量點相同. 但需使用示波器確認有無振盪波形. B A 顺序4 (2).使用電壓之最小值亦能確保(即確認時需切換電源 on-off). (3).需確認常溫.低溫及高溫. (4)

5、.需確保其值為 CI 之 5 倍以上. 3. 3. DriveDrive Level:Level: (1).此值因振盪子之形狀, 發振 Mode 不同而各異, 為避免因過大值造成水晶異常振盪或破壞水晶的 發生, 應調整回路定數以符合規格要求. (2).對一般振盪子建議 DL 以 ( 300uW Max. )為宜 . 4. 4. 異常振盪異常振盪: : 回路調查時需確認有無異常振盪發生 (1).Fund 3rd,3rd5th 確認方法: (a).以手指短路振盪子之兩接腳. (b).使用比規格值低 20%的製品確認. (2).3rdFund 確認方法:使用比規格值高 20%的製品確認. *上述均需

6、配合高低溫及電源 on-off 確認. Xtal 電氣特性電氣特性 ( S 在所指定的頻率範圍內所量測到的寄生頻率信號最大的阻抗值範圍. EX: Fmin = fo 5000 PPM Fman = fo + 10000PPM PPM 需換算 HZ 例:26.590MHZ 的 5000PPM 為 26.59*5000 =132950(HZ) F0-5000PPM 為 26590000 132950 =26457050 HZ 26.590MHZ 的 10000PPM 為 26.59*10000 =265900HZ F0+10000PPM 為 26590000 + 265900 = 26855900

7、HZ TS - 負載測量的微調靈敏度 PPM/PF TS = PPM/PF 計算公式: C1(CL2-CL1)2(C0+CL1)(C0+CL2)0.001-A(正值) C1(CL2-CL1)2(C0+CL1)(C0+CL2)0.001-B(負值) A+B2= X (TS ppm/pf ) C1 = ff =10-15 C0 = PF= 10-12 CL1 為測量頻率偏移值 CL2 =CL1-1 為負一個 PPM-B 式 CL2 =CL1+1 為正一個 PPM-A 式 計算公式時須注意 C1 =FF=10 15 與 C0 =PF=10-12 的負值不一樣要化成一樣的負值 才可以相除 SPDB -

8、指最高的副波與振幅之間的差異值 (副波之 dB 值) SPDB = 20log(SPUR+25)(RR+25) SPRR -指測試副波單位為比值 = SPURRR F0+1500PPMF0+4000PPM PPM 需換算 HZ 例:26.590MHZ 的 1500PPM 為 26.59*1500 =39885(HZ) F0+1500PPM 為 26590000 + 39885 =26629885 HZ 26.590MHZ 的 4000PPM 為 26.59*4000 =106360HZ F0+4000PPM 為 26590000 + 106360 = 26696360HZ 增益與衰減 logA

9、 = logP2-logP1 logP2 = logA +logP1 10 log10 P2 / P1 =20 log10E2/E1= 20 log10I2/I1= db 顺序6 db 為通訊系統用以度量信號之放大與衰減之常用單位 若 db 值為正數代表增益。反之若 db 值為負數則稱為衰減 對數式 logAX = Y 同義於指數式 A y = X (對數公式) loga a = 1， log 1 = 0 ， a log ax = X log( X * Y ) = log x + log y ， log( X Y ) = log x - log y log x p = p log x log

10、ax = logbx / logba (換底公式) 3rd(三倍波) 3rd 的 CI 值與副波 SPRR 的 CI 值(CI1)之比 CI1/CI = 35 倍以上為良品 公式 20 log CI1/CI = - db 基本波 由 fo 的 CI1值與 3rd 的 CI2 值之比 CI1/ CI2 = 2 倍以上為良品 公式 20 log3rd(CI2)/f0(CI1) = -6 db 要求 3rd 的 CI 值 3 倍 f0 CI 值 VCXO 規格 3f0 6KHZ 不可有 3rd 的 SPRR CI MHZ 轉換成 PPM 方法 1PPM= 10-6 = 0.000001 Ex : 10.265352 MHZ 相對於 10.240000MHZ 的頻率偏移率(PPM)? Ans:10.265352MHz - 10.240000MHz =0.025352 MHZ = 25.352KHZ= 25,352Hz ( 25,352Hz / 10,240,000Hz )*1,000,000 = 2,475.78 PPM 即 10.265352 為 10.24000 在 + 2,475.78 PPM 時之值 Ex: 4.000000MHZ 的 1PPM 4,000,000Hz 0.000001= 4Hz Ex: 16.000000MHZ 的 +/-3