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EPSON石英晶體回路匹配測試報告有什么作用?如何申請?

作者:愛普生代理江蘇南山 發布時間:2020-12-26分類:常見問題瀏覽:82次

EPSON石英晶振晶體電路匹配測試

 前言:無源晶振(石英晶體/晶體諧振器)不起振或者過快/過慢一直是新產品設計時選擇無源晶振需要努力避免的問題。除了要選擇愛普生這樣的大品牌晶振外,還要選擇合適的匹配電容。由于設計企業一般不具備原子鐘等完備晶振電路檢測設備,可能對頻率調整/DL驅動功率/-R 測量不夠準確,對匹配電容選擇出現差異,導致量產時晶振不起振。愛普生的標準是-R要至少要大于5倍的R1。此時晶體回路留的起振余量非常充足,量產時才不會出現個別電路板不起震的現象。需要愛普生協助做晶振回路匹配測試的企業用戶如何申請呢?流程也不復雜,主要是需要兩步,1、通過南山電子愛普生官方網站www.934551.tw在線客服索取申請表,填好回傳。2、郵寄電路板到愛普生上海檢測實驗室或者深圳檢測實驗室。3、等檢測報告(一般一周左右)。整個過程除郵寄費用,不產生任何其它服務費。以下為正文:


愛普生晶體部門針對廣大的客戶群體,一直以來有一項對晶體回路匹配的測試服務,很大程度上能節約客戶的研發時間和成本。我們稱之為晶體回路匹配分析(Circuit Evaluation),簡稱為CE測試。

這項服務之前一直由EPSON/愛普生日本總部的測試部門完成,但是由于近幾年國內公司對晶體回路設計重視程度的提升,以及隨之而來日益增加的需求,所以32.768KHz級別,MHz級別的無源晶體匹配分析,分別轉至國內上海和深圳的實驗室完成。

愛普生國內實驗室是非常專業的晶體匹配實驗室,測試系統由眾多設備組成,至少配備原子鐘,示波器,計數器,隔離探頭,信號放大器等,整體測試操作過程比較復雜。實驗室的設備每年會由國家第三方檢測機構進行年檢,并且整個測試系統也會定期校準,使其和本公司其他實驗室同步。測試作業是由電路設計經驗豐富,專業性十分突出的愛普生工程師完成,他們的電路設計經驗和對電子行業主要應用的了解,能保證測試數據的準確性,在較大程度上使客戶避免重復調整工作。

 經過多年的測試,很多客戶對愛普生的測試報告有些疑惑,不是很清楚其中的數據含義。我們長話短說,直接簡明扼要的解讀愛普生晶體回路匹配測試報告。

FC-135\FC-12M 32.768kHz晶振實物圖

 32.768K晶振測試報告為例,主要由兩部分組成

*一部分:評估的概要 Outline of evaluation

圖片

1、[Specifications of crystal unit] 

測試晶體的系列規格介紹

其中R1需要注意,是等效電阻。

Negative resistance (-R)是負性阻抗,是晶體輸出端人為串聯的電阻(就是圖片中X2輸出端的位置),以此間接衡量晶體的起振能力,愛普生的標準是-R要至少要大于5倍的R1。此時晶體回路留的起振余量非常充足,量產時才不會出現個別電路板不起震的現象。

2、[Evaluation board] 評估電路板

客戶電路板和晶體配合IC的情況說明

3、[評估項目]

通常的標準評估項目,頻率調整/DL驅動功率/-R 此回路的晶體起振能力

 

第二部分 [Result of evaluation] 測試結果

圖片

這里面的內容主要是給客戶建議的參數,不是標準,是針對客戶提供的板子當前的數據,客戶需要結合自己實際的項目設計要求進行選擇。我們就圖示而言來解釋其中的含義。

1、反饋電阻R48:

一般10M或20M,有的回路外圍設計沒有,有時會設計在IC之內。

2、限流電阻R49: 

限制晶體回路驅動電流的作用,放置過驅動損壞晶體,大多設計已經沒有這個電阻

3、負載電容 C82 & C83: 

兩個外接電容,我們會根據客戶電路匹配情況修改兩個容值,使其滿足整體回路需求

4、下圖數據是不同負載電容時的頻偏情況

注意這里使用的測試晶體,是愛普生專門為了測試實驗做的有實際參數的標定晶體,測試后再經過一系列換算,就相當于用0頻偏的樣品(完*是32.768khz,沒有一點誤差)進行了測試。所以如下Frequency deviation是指中心頻率點的偏移。

圖片

5、DL:

實際的驅動功率,不大于晶體的DL就沒有問題,不然有損壞晶體本身的風險,就是過驅動

6、-R:

Negative resistance (-R)是負性阻抗,是晶體輸出端人為串聯的電阻(就是圖片中X2輸出端的位置),以此間接衡量晶體的起振力,愛普生的標準是-R要至少要大于5倍的R1。此時晶體回路留的起振余量非常充足,量產時才不會出現個別電路板不起震的現象。 

整體如何解讀呢,根據如下數據,其含義是

Present:當前,客戶晶體回路外接兩個電容是18和15,R48為10M,R49為560,使用愛普生7pf的FC-13A標定晶體(可以視為沒有誤差的晶體)配合電路上的處理器,在室溫條件下進行工作時,其中心頻率點偏差-27.6ppm(百萬分之-27.6),即相對于32.768k負偏27.6ppm。此時DL為0.553(大于0.5uW),-R為1150K歐姆(滿足愛普生標準)

愛普生晶振CE測試匹配電容推薦值

由于驅動功率過高,和頻偏過大,所以我們會調整負載電容測試。
備注:Proposal為EPSON原廠推薦值。


備注1、本文轉自愛普生電子元器件公眾號,原文標題:解讀愛普生晶體回路匹配測試報告;

 

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