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測量線路板上的石英晶體起振后的頻率,與所需求的中心頻率相差多少,以了解此線路板的頻偏誤差范圍。 頻偏誤差的計算公式如下:
頻偏誤差=(測量頻率值–中心頻率值)/中心頻率值 x 1000000 (得出的單位為 ppm)。
例:如果中心頻率值為 24.000MHz,測量頻率值為 24.000048MHz,頻偏誤差則為 +2ppm。不同的功能會有不同的頻率容許誤差,通常實時頻率(RTC)的可接受值介于 0ppm 到+/-10ppm,依功能性不同,容許誤差可能會有高有低。測量振蕩線路的頻偏誤差是相當重要的,因為若實際輸出的頻率超出頻率容許誤差太多,在實際工作上就可能造成系統不可靠的后果。例如 RTC 的時間很容易就變快或變慢、視訊影像可能從彩色變成黑白、或通訊系統因無法同步而收不到信號資料等。
驅動功率是指石英晶體單元的消耗功率,其單位是微瓦(μW),可通過測量流經石英晶體的電流,再換算求出它所消耗的功率。功率測量值應該要小于晶體組件在規格上所定義的最大值,其計算公式為: P (uW)= I^2 x Re 一個振蕩線路在設計上必須提供適當的功率,以讓石英晶體單元開始起振并維持振蕩。此功率應該越小越好,除了能更為省電外,也和線路的穩定性及石英晶體的壽命有關。振蕩線路若提供過高的驅動功率,也會使石英晶體的非線性特性發生變化,以及造成石英/電極/接著材料的接口惡化,進而造成振蕩頻率和等效阻抗的過量變化。當石英晶體長時間在過高的驅動功率下工作,會出現不穩定的現象。以 32.768kHz 的石英晶體單元來說,當驅動功率過大時,有可能導致內部音叉型晶體的斷裂;對于 MHz 等級的 AT 型晶體來說,則可能產生跳頻現象,并影響石英晶體的壽命及可靠度。
負性阻抗代表振蕩線路的起振余裕狀況,也就是這個線路的健康度,即石英晶體在驅動下容不容易被起振。負性阻抗并非真實發生的阻抗值,而是在石英晶體旁邊外加一個電阻(RS),去仿真石英晶體內部的 ESR 被加大時,整個振蕩線路是否仍能被正常起振。 負性阻抗的測量值越大越好,這表示此一振蕩線路越容易被起振;負性阻抗值不足時,則表示此振蕩線路會有起振過慢的現象,甚至可能導致不起振的狀況發生。負性阻抗的判斷基本值是石英晶體最大 ESR 值的 3~5 倍。