[参考译文] TCAN4550-Q1：关于晶体选择

尊敬的 teritama：

是的、即使在第一个原型构建中将其设置为0欧姆作为初始值、也请包含串联阻尼电阻器。  这将允许针对性能和稳定性对电路进行分析和优化、完成此过程后可能需要不同阻值的电阻器。  

问题是、在观察此电路和进行必须平衡的优化时、有两个角度。  第一个视角来自晶体的需求、即指定在特定频率振荡的特定容性负载和驱动电平。  第二个视角来自 TCAN4550、以及由位于器件外部并连接在 OSC1和 OSC2引脚之间的晶体、电容器、电阻器等创建的总负载。

晶体指定了8pF 的总负载电容、其中包括作为该电容一部分的 PCB 寄生电容和 TCAN4550引脚电容。  一旦包含了这些寄生电容、产生8pF 总电容所需的负载电容器的实际值将更小、并且可能在2pF 至4pF 范围内。  这特定于应用、并会因 PCB 布局而异。

TCAN4550需要一个值为8pF 至24pF 的外部负载电容和一个高达60欧姆的 ESR。  晶体指定了最大 ESR、根据我的经验、在任何给定晶体上测得的实际 ESR 通常不到此规格的一半。  此外、TCAN4550未包括其自身引脚电容、以满足总体容性负载预期需求、这一需求占总容性负载的很大一部分。  因此、当使用2pF 至4pF 范围内的负载电容器为晶体优化电容时、 这低于预期值、并且会导致自动增益控制电路在范围的最小边沿输出、并防止它将输出电流降低到减少晶体振荡所需的较低水平。  这将导致振荡电压过大、可能会导致认为 OSC2引脚已"接地"的单端检测电路出现稳定性问题。

另一个问题是这种寄生电容不随温度变化而稳定、因为它与实际电容器中使用的电介质材料类型不同。  因此、当温度变化时、电容会发生变化、如果不进行优化、电路在理论上可能会漂移到不稳定的状态。  大多数优化是在室温下完成的、然后当电路板被加热时、电路板可能不稳定。

添加串联阻尼电阻器会将电流和驱动电平降低到足够低的水平、从而使元件容差和温度导致的负载电容小幅变化不会导致稳定性问题。

如优化应用手册中所述、建议先使用0欧姆电阻器、然后进行一些测试、并通过更改电容器值、然后根据需要增大电阻值来优化电路。  典型值小于100欧姆、某些值在需要时低至10欧姆。  一些应用在没有串联电阻的情况下是稳定的、但如果设计中省略了电阻器、则增加负载电容器是创建稳定性的另一种解决方案、该方法将略微改变振荡频率。

此致、

乔纳森