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EPSON石英晶体回路匹配测试报告有什么作用?如何申请?

作者:爱普生代理江苏南山 发布时间:2020-12-26分类:常见问题浏览:60次

EPSON石英晶振晶体电路匹配测试

 前言:无源晶振(石英晶体/晶体谐振器)不起振或者过快/过慢一直是新产品设计时选择无源晶振需要努力避免的问题。除了要选择爱普生这样的大品牌晶振外,还要选择合适的匹配电容。由于设计企业一般不具备原子钟等完备晶振电路检测设备,可能对频率调整/DL驱动功率/-R 测量不够准确,对匹配电容选择出现差异,导致量产时晶振不起振。爱普生的标准是-R要至少要大于5倍的R1。此时晶体回路留的起振余量非常充足,量产时才不会出现个别电路板不起震的现象。需要爱普生协助做晶振回路匹配测试的企业用户如何申请呢?流程也不复杂,主要是需要两步,1、通过南山电子爱普生官方网站www.nscn.cn在线客服索取申请表,填好回传。2、邮寄电路板到爱普生上海检测实验室或者深圳检测实验室。3、等检测报告(一般一周左右)。整个过程除邮寄费用,不产生任何其它服务费。以下为正文:


爱普生晶体部门针对广大的客户群体,一直以来有一项对晶体回路匹配的测试服务,很大程度上能节约客户的研发时间和成本。我们称之为晶体回路匹配分析(Circuit Evaluation),简称为CE测试。

这项服务之前一直由EPSON/爱普生日本总部的测试部门完成,但是由于近几年国内公司对晶体回路设计重视程度的提升,以及随之而来日益增加的需求,所以32.768KHz级别,MHz级别的无源晶体匹配分析,分别转至国内上海和深圳的实验室完成。

爱普生国内实验室是非常专业的晶体匹配实验室,测试系统由众多设备组成,至少配备原子钟,示波器,计数器,隔离探头,信号放大器等,整体测试操作过程比较复杂。实验室的设备每年会由国家第三方检测机构进行年检,并且整个测试系统也会定期校准,使其和本公司其他实验室同步。测试作业是由电路设计经验丰富,专业性十分突出的爱普生工程师完成,他们的电路设计经验和对电子行业主要应用的了解,能保证测试数据的准确性,在较大程度上使客户避免重复调整工作。

 经过多年的测试,很多客户对爱普生的测试报告有些疑惑,不是很清楚其中的数据含义。我们长话短说,直接简明扼要的解读爱普生晶体回路匹配测试报告。

FC-135\FC-12M 32.768kHz晶振实物图

 32.768K晶振测试报告为例,主要由两部分组成

*一部分:评估的概要 Outline of evaluation

图片

1、[Specifications of crystal unit] 

测试晶体的系列规格介绍

其中R1需要注意,是等效电阻。

Negative resistance (-R)是负性阻抗,是晶体输出端人为串联的电阻(就是图片中X2输出端的位置),以此间接衡量晶体的起振能力,爱普生的标准是-R要至少要大于5倍的R1。此时晶体回路留的起振余量非常充足,量产时才不会出现个别电路板不起震的现象。

2、[Evaluation board] 评估电路板

客户电路板和晶体配合IC的情况说明

3、[评估项目]

通常的标准评估项目,频率调整/DL驱动功率/-R 此回路的晶体起振能力

 

第二部分 [Result of evaluation] 测试结果

图片

这里面的内容主要是给客户建议的参数,不是标准,是针对客户提供的板子当前的数据,客户需要结合自己实际的项目设计要求进行选择。我们就图示而言来解释其中的含义。

1、反馈电阻R48:

一般10M或20M,有的回路外围设计没有,有时会设计在IC之内。

2、限流电阻R49: 

限制晶体回路驱动电流的作用,放置过驱动损坏晶体,大多设计已经没有这个电阻

3、负载电容 C82 & C83: 

两个外接电容,我们会根据客户电路匹配情况修改两个容值,使其满足整体回路需求

4、下图数据是不同负载电容时的频偏情况

注意这里使用的测试晶体,是爱普生专门为了测试实验做的有实际参数的标定晶体,测试后再经过一系列换算,就相当于用0频偏的样品(完*是32.768khz,没有一点误差)进行了测试。所以如下Frequency deviation是指中心频率点的偏移。

图片

5、DL:

实际的驱动功率,不大于晶体的DL就没有问题,不然有损坏晶体本身的风险,就是过驱动

6、-R:

Negative resistance (-R)是负性阻抗,是晶体输出端人为串联的电阻(就是图片中X2输出端的位置),以此间接衡量晶体的起振力,爱普生的标准是-R要至少要大于5倍的R1。此时晶体回路留的起振余量非常充足,量产时才不会出现个别电路板不起震的现象。 

整体如何解读呢,根据如下数据,其含义是

Present:当前,客户晶体回路外接两个电容是18和15,R48为10M,R49为560,使用爱普生7pf的FC-13A标定晶体(可以视为没有误差的晶体)配合电路上的处理器,在室温条件下进行工作时,其中心频率点偏差-27.6ppm(百万分之-27.6),即相对于32.768k负偏27.6ppm。此时DL为0.553(大于0.5uW),-R为1150K欧姆(满足爱普生标准)

爱普生晶振CE测试匹配电容推荐值

由于驱动功率过高,和频偏过大,所以我们会调整负载电容测试。
备注:Proposal为EPSON原厂推荐值。


备注1、本文转自爱普生电子元器件公众号,原文标题:解读爱普生晶体回路匹配测试报告;

 

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