[参考译文] TCAN4550-Q1：晶体振荡器规格

您好 Han、

TCAN4550-Q1 通过 OSC1 和 OSC2 引脚提供两种支持的时钟模式。  

与晶体一起使用时、OSC1 引脚是跨导放大器的“输出“、向晶体提供电流、OSC2 引脚是放大器反馈环路的“输入“、OSC2 波形转换为方波时钟并传递到数字内核和 MCAN 电路。

有一个弱电流源在 OSC2 引脚上“输出“1uA 电流、并使用电压比较器测量 OSC2 引脚上的电压、以确定它是否连接到 GND 以及“低电压“是否小于大约 100mV 或是否具有更高的电压。  如果 OSC2 引脚未连接到 GND、电压将为高电平、器件将在晶体模式下运行、但如果 OSC2 引脚连接到 GND、电压将为低电平、器件将禁用跨导放大器并在单端模式下运行。  

OSC2 引脚上的该检测比较器的阈值通常为 100mV、但可能会在 90mV 和 150mV 之间变化、具体取决于制造工艺、电压和温度条件。因此在使用晶体时、务必始终将 OSC2 引脚电压保持在 150mV 以上、以避免器件切换到单端时钟模式而导致 SPI 和 CAN 通信错误的风险。

TCAN4550-Q1 还具有自动增益控制 (AGC) 和峰值检测 (PD) 电路、此电路将监测 OSC1 引脚上的峰峰值和共模电压、并调整放大器电流、以保持大约 1Vpp 的振荡振幅。  放大器必须始终输出最低电流电平、因此如果 AGC 处于最小输出电平时振幅超过 1Vpp、器件将无法正确调节电流并将振幅降低到安全的 1Vpp 电平、并且需要外部负载（电容器，串联阻尼电阻器等）变化才能增加负载并允许时钟电路在最小/最大值范围内运行。

您的波形显示 1.13Vpp 和 144mV 的最小电压、这表明该器件可能在 AGC 调节区域之外运行。  电路板的寄生电容占晶体总容性负载 (Cload) 的一部分、并且与陶瓷电容器不同、电路板在整个温度范围内不是很稳定、会随着温度的升高而减小、并会改变晶体上的 Cload、从而进一步降低放大器上的负载并增大振荡幅度。  大多数器件在室温下可以在您的配置下正常工作、但由于元件容差以及晶体、TCAN4550-Q1 和负载电容的变化、您需要建立一定的裕度、这样可能会在不同的工作条件下导致一些误差。

我们建议在 OSC1 引脚和晶体之间放置一个串联的“阻尼“电阻器、该电阻器可用于减少流经晶体的电流、并降低功率耗散或“驱动电平“、从而降低振荡峰峰值幅度、从而有效地“抑制“振幅。  通常、小于 100 Ω 的电阻值就足够了。   

如果应用中未包含串联电阻器、则需要增大电容值以增加负载、并在整个温度范围内添加足够的电容、以补偿可能导致时钟模式切换的不断变化的寄生电容。  由于您的原理图没有串联电阻器、我建议将负载电容器分别增加 2pF 至 3pF、然后查看您是否无法提高 OSC2 引脚上振荡的最低电压电平。

有关更多信息、请查看展示了该推荐电阻器的数据表以及 TCAN455x 时钟优化和设计指南应用报告（链接）。

此致、

Jonathan