为什么方波振荡器不包含外部元件?

来源：金洛鑫浏览：- 发布日期：2019-08-03 10:24:41【大中小】

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随着产品越做越高端之后,对石英晶体振荡器之类的电子元件要求也变得更高,经常使用有源晶振的厂家和工程都知道,振荡器有多种输出逻辑可选,一般生产厂家对输出方式都会有要求,常见的有CMOS,LVCMOS,LVDS,PV-PECL,SCL,方波,削峰正弦波等,其中方波属于比较特殊的一种,性能比较高,因此许多工程都会选择使用这种输出.对时钟频率要求不高的数字系统,如多路复用面板指示器和显示序列发生器,通常需要方波(时钟)发生器来驱动数字或交流供电的子系统.某些传感器还需要使用交流变频器.本应用笔记介绍了一种方波振荡器,除旁路电容外无需外部元件.该电路产生方波,可用作时钟信号或交流驱动器,用于激励传感器.

系统通常需要方波(时钟)发生器来驱动数字或交流供电的子系统.这些相同的系统对信号的频率可能没有非常严格的限制.这种频率容忍数字系统包括多路复用面板指示器和显示顺序器.

某些传感器还需要使用交流变频器.电化学传感器(例如,用于监测倾斜,传导性和湿度)不能容忍DC电流,因为它降低了制造它们的材料的性能.电容式传感器的工作原理是要求交流驱动.使用压阻式传感器,交流变频器可消除直流误差和低频噪声.磁通门传感器还需要交流驱动器.

除旁路电容外,图1SMD石英晶体振荡器的电路不需要外部元件.该电路产生的方波可用作时钟信号或用作激励传感器的交流驱动器.该设计产生强大的3V至5V方波输出,具有极低的源阻抗(小于10Ω).它还采用小型SOT23封装提供轨到轨偏移.输出频率相当稳定,电源电压和温度不同(图2).

为什么方波振荡器不包含外部元件?

图1.该电路由单个MAX1697(反相电荷泵)构成,产生一个3波的squarePage1,可用于许多应用.

为什么方波振荡器不包含外部元件?

图2.MAX1697T的频率与输入电压.图1电路的有源贴片振荡器输出频率在允许的极端温度和电源电压范围内仅变化约1％.

所示IC是一个反相电荷泵MAX1697,最初设计用于在正单电源系统中提供负电压.其轨到轨能力意味着输出幅度精度直接取决于VIN的水平.占空比误差仅为1％的一小部分.即使有源晶振电源电压低于1V,该电路也具有可靠的启动响应(取决于所使用的MAX1697版本).注意,该电路的简单性折衷是输出频率缺乏灵活性.如图1所示,根据所选的IC版本(即12kHz,35kHz,125kHz和250kHz),有四个标称频率可用.图3是输出波形的示波器镜头.

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图3.图1贴片振荡器电路的输出波形.数据采集在MAX1697T上;VIN=5V.

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