Rf: 反饋電阻器

反饋電阻器決定了振蕩電路的偏置情況。通常情況下，C-MOS集成電路使用的反饋電阻在100KΩ～10MΩ之間 (通常為1MΩ)，而TTL集成電路使用的反饋電阻則在1KΩ～10KΩ之間 (通常為4.7KΩ)，其原因是TTL集成電路的I/O阻抗低。如果反饋電阻太大，反饋量就會(huì)減少，造成工作點(diǎn)不穩(wěn)定。如果反饋電阻太小，會(huì)導(dǎo)致增益減少或電流增加。目前，大多數(shù)集成電路都使用了反饋電阻器。

Rd: 阻尼電阻器

阻尼電阻器和加載電容器可以充當(dāng)?shù)屯V波器，通過(guò)減少高頻范圍內(nèi)的增益來(lái)抑制異常諧振蕩。此外，也可以限制集成電路增益，讓CERALOCK^®更好的與集成電路相匹配，從而來(lái)抑制無(wú)用振鈴、過(guò)沖、下沖。在kHz頻帶內(nèi)，阻尼電阻應(yīng)為幾千歐，而在MHz頻帶內(nèi)，阻尼電阻應(yīng)在幾十歐至幾百歐之間?？梢匀芜x阻尼電阻器。

CL1/CL2: 加載電容器

對(duì)于確定振蕩電路的穩(wěn)定性，此參數(shù)至關(guān)重要。如果負(fù)載電容過(guò)小，振蕩波形就會(huì)變形，導(dǎo)致不穩(wěn)定振蕩。相反，如果負(fù)載電容過(guò)大，振蕩就會(huì)停止。與相同集成電路比較，振蕩電路會(huì)產(chǎn)生較低的頻率，需要較大的靜電容量。

Rb: 偏置電阻器

如果集成電路增益過(guò)大或采用TTL、三相緩沖集成電路，為了減少集成電路增益或抑制不穩(wěn)定振蕩，可以使用偏置電阻器有目的地改變偏置點(diǎn)。C-MOS集成電路使用阻值為1MΩ至10MΩ的偏置電阻器，TTL使用1KΩ至10KΩ的偏置電阻器。

對(duì)于不同的集成電路和CERALOCK^®，常數(shù)也不同。想了解更多詳細(xì)信息，詳情請(qǐng)與村田公司聯(lián)系。

CERALOCK^®的振蕩頻率隨負(fù)載電容的變化而變化，因此，我公司推薦選擇高精度、具有高Q值的溫漂補(bǔ)償、溫度系數(shù)為“0”的CERALOCK^® (公差為“J”，溫度特性為“CH”)。一般情況下，使用總公差為±20%的電容器不會(huì)有問(wèn)題?？偣畎ǔ跏脊钜约皽囟葟?20°C升至80°C時(shí)產(chǎn)生的電容值變動(dòng)。根據(jù)所使用的集成電路的情況，可能會(huì)出現(xiàn)異常振蕩或停振的現(xiàn)象，但是這種現(xiàn)象很少見(jiàn)。

從村田公司的評(píng)價(jià)結(jié)果來(lái)看，在E6系統(tǒng)范圍內(nèi)，如果負(fù)載電容比推薦的常數(shù)增加或減少了兩級(jí)，但仍能產(chǎn)生穩(wěn)定的振蕩，就不會(huì)出現(xiàn)任何問(wèn)題。

由于振蕩頻率隨負(fù)載電容的變化而變化，因此，必須確定當(dāng)負(fù)載電容變化時(shí)，此設(shè)備是否能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

為了區(qū)別上述兩種情況，用具有相同電容的電容器 (Cx) 代替CERALOCK^®。如果是第二種原因，即使用Cx代替了CERALOCK^®，電路也會(huì)產(chǎn)生正常振蕩。

找到異常振蕩的原因之后，應(yīng)該采取相應(yīng)的對(duì)策。

針對(duì)第一種原因的對(duì)策

除了能產(chǎn)生目標(biāo)振蕩頻率 (主振頻)，CERALOCK^®還能產(chǎn)生各種寄生振蕩 (亂真振蕩)。如果振蕩電路采用了不當(dāng)?shù)碾娐烦?shù)，就會(huì)產(chǎn)生寄生振蕩。表1列舉了可以觀察到的寄生模式。

表1 不同系列產(chǎn)生的寄生振蕩頻率

上述CERALOCK^®系列中， (1)、 (2)、 (3b) 產(chǎn)生高于主頻率的振蕩。為了降低高頻范圍內(nèi)的增益，可以采取以下措施:

如果采用第a種措施，振蕩頻率會(huì)緩慢地降低，需要考慮對(duì)設(shè)備的影響。
如果兩種措施的“CL”和“Rd”增加的過(guò)多，振蕩就會(huì)停止。

對(duì)于 (3a)，CERALOCK^®產(chǎn)生低于主頻率的振蕩。因此，必須采取以下措施來(lái)增加高頻范圍內(nèi)的增益，或降低低頻范圍內(nèi)的增益。

如果采用第c種措施，“CL”降低過(guò)多，振蕩就會(huì)不穩(wěn)定。如果采用第d種措施，“Rf”降低過(guò)多，振蕩就會(huì)停止。

針對(duì)第二種原因的對(duì)策

以下實(shí)例顯示了使用CERALOCK^®作為電容器的異常振蕩。我公司還未建立針對(duì)此異常振蕩的固定對(duì)策，如果采用的集成電路不同，有效的方法也會(huì)不同。然而，可以考慮以下對(duì)策:

如果集成電路用于逆變器，但仍不能產(chǎn)生振蕩，CERALOCK^® (振蕩電路) 一定有問(wèn)題。造成此問(wèn)題的原因可能是電路常數(shù)不當(dāng)或CERALOCK^®有故障。如果電路常數(shù)正確，即使CERALOCK^®的電特性在規(guī)定等級(jí)內(nèi)不穩(wěn)定 (例如: 諧振電阻增加很少)，那么電路也會(huì)產(chǎn)生正常的振蕩。如果電路常數(shù)不當(dāng)，CERALOCK^®電特性的波動(dòng)就會(huì)導(dǎo)致振蕩停止。

關(guān)系到振蕩電路中CERALOCK^®電特性波動(dòng)的振蕩穩(wěn)定性稱為額外增益。振蕩額外增益與CERALOCK^®的“R1”有關(guān)。當(dāng)“R1”增加時(shí)，額外增益減少。為了檢查振蕩穩(wěn)定性，用阻抗分析儀或網(wǎng)絡(luò)分析儀來(lái)測(cè)量單一CERALOCK^®的特性。對(duì)比有缺陷的CERALOCK^®和正常CERALOCK^®，可以發(fā)現(xiàn)不同的特性。如果停振現(xiàn)象發(fā)生溫度改變時(shí)，用干燥機(jī)或冷凍機(jī)改變溫度，再檢查CERALOCK^®的特性。

如果CERALOCK^®沒(méi)有異常，發(fā)生了或很可能發(fā)生停振現(xiàn)象，其原因可能是電路常數(shù)不當(dāng)。這種情況下，應(yīng)核對(duì)電路常數(shù)，因?yàn)閷?duì)于不同的集成電路，其電路常數(shù)會(huì)有很大變化。在電路常數(shù)中，負(fù)載電容“CL” (CL1/CL2) 非常重要。如果負(fù)載電容過(guò)高，電路增益就會(huì)減少。相反，如果負(fù)載電容過(guò)低，電路就不能產(chǎn)生合適的相差，也會(huì)造成額外增益減少。要檢查此參數(shù)，就得測(cè)量負(fù)載電容的振幅特性。為此，在1/10至10倍這個(gè)范圍內(nèi)，改變“CL” (CL1=CL2) 的標(biāo)準(zhǔn)值 (例: 有3個(gè)端子的產(chǎn)品的電容)，觀察輸入 (V1) 振幅的變化。當(dāng)負(fù)載電容合適時(shí)，觀察最大振幅。

如果反饋電阻 (Rf) 過(guò)大，當(dāng)印刷電路板的絕緣電阻由于某種原因減小時(shí)，反饋就會(huì)停止，導(dǎo)致振蕩停止。此現(xiàn)象是由不穩(wěn)定的直流偏壓造成的。為了找到原因，拆除CERALOCK^®，再使用探測(cè)器測(cè)量偏壓，此探測(cè)器應(yīng)與集成電路輸出端子相連。就會(huì)發(fā)現(xiàn)，偏壓幾乎與VDD相同，但是正常情況下，偏壓應(yīng)為VDD/2。

當(dāng)振蕩電路增加阻值約為1MΩ時(shí)，外部反饋電阻就可以解決此問(wèn)題。

增加負(fù)載電容

如果增加了負(fù)載電容，就會(huì)增強(qiáng)低通濾波器的效果，從而減小微波噪音。因此，振蕩頻率也會(huì)稍微降低。如果負(fù)載電容增加過(guò)大，振蕩就會(huì)停止。

增加阻尼電阻器 (Rd)

增加阻尼電阻器會(huì)進(jìn)一步增加負(fù)載電容，增強(qiáng)低通濾波器的效果，糾正CERALOCK^®與集成電路的配合，進(jìn)而抑制反射振鈴。此外，此方法可以減少電流消耗，抑制噪音。如果阻尼電阻增加過(guò)多，振蕩就會(huì)停止。

在負(fù)載電容與地之間安裝鐵氧體磁珠

安裝鐵氧體磁珠可以降低微波增益，抑制噪音。如果鐵氧體磁珠造成的感應(yīng)系數(shù)或損耗過(guò)大，振蕩就會(huì)停止或發(fā)生異常振蕩現(xiàn)象。

即使用上述三種方式來(lái)抑制噪音，也可能是無(wú)效的，因?yàn)椴煌募呻娐泛虲ERALOCK^®會(huì)影響噪音的抑制效果。特別是針對(duì)三次泛音的CERALOCK^®，其電路常數(shù)產(chǎn)生很少額外增益，因此，必須全面地考慮電路常數(shù)。

由于振蕩電路決定了時(shí)鐘頻率，因此它是裝置的心臟。不推薦使用“與非”門、“或非”門集成電路，因?yàn)榇祟愲娐肥侨?jí)緩沖型。如果將此類電路用于振蕩電路，會(huì)經(jīng)常發(fā)生異常振蕩現(xiàn)象。為了控制振蕩開(kāi)/關(guān)狀態(tài)，要控制振蕩電路的輸出，而不是安裝電路控制芯片。為此，經(jīng)全面的考慮，必須準(zhǔn)備專用的振蕩電路，而不是用剩余電路控制芯片來(lái)制作振蕩電路，也不是安裝開(kāi)/關(guān)控制裝置。

最近，振蕩電路也可采用裝有兩個(gè)緩沖門的集成電路。

經(jīng)常產(chǎn)生異常振蕩的電路
三級(jí)緩沖集成電路
在振蕩回路中，有開(kāi)/關(guān)控制裝

產(chǎn)生穩(wěn)定振蕩的電路
非緩沖集成電路
在振蕩回路中，沒(méi)有開(kāi)/關(guān)控制裝置

通常，任何類型的振蕩子都產(chǎn)生奇位數(shù)泛音頻率。然而，除了那些擁有三次泛音頻率的CERALOCK^® (例如: CSTCW/CSACW_X系列)，由于泛音頻率的關(guān)系，CERALOCK^®很少產(chǎn)生寄生振蕩。

可以通過(guò)測(cè)量振蕩頻率，來(lái)檢查泛音頻率造成的寄生振蕩。如果振蕩頻率接近目標(biāo)頻率的三倍，則認(rèn)為是三次泛音頻率的寄生振蕩。

如果使用CSTCW/CSACW_X系列，可以觀察到基波 (1/3頻率) 或五次波 (5/3頻率) 寄生振蕩的現(xiàn)象，因?yàn)槿畏阂粽袷庮l率與目標(biāo)振蕩頻率相同。