哪些因素影響了晶振的輸出波形？

晶振（晶體振蕩器），作為一種利用石英晶體特性的諧振裝置，其核心運作機制源自石英晶體的諧振（或稱為共振）效應。通過在晶體的兩個表面安裝電極，并調整電壓變化，使其與晶體表面時間變化率相匹配，從而激發晶體進入穩定的振蕩模式。

在實際應用中，示波器在測量晶振輸出波形時，會遇到測不到波形或波形失真的情況。作為電子領域的佼佼者，愛普生公司的FAE團隊憑借深厚的行業經驗，通過細致分析晶振結構與參數的調整，深入探討了：哪些因素影響了晶振的輸出波形？為了滿足產品多樣化的需求，在優化晶振輸出波形方面，該團隊總結了一系列嚴謹而有效的策略和措施。

1、波形失真或測不到的原因

(1) 帶寬限制：示波器的帶寬是其能夠測量的較高頻率，在超過帶寬的頻率上，示波器將無法顯示正確的波形。如果信號頻率過高，將導致失真的現象。

(2) 信號幅值過大或過小：示波器和電路之間的輸入阻抗不同，如果信號幅值過大或過小，在輸入端的反應將導致失真。

(3) 電路本身的問題：電路中的元器件或設計問題可能會導致波形失真。例如，傳輸線延遲、反射等問題都可能導致波形失真。

(4) 示波器本身的問題：示波器的內部元器件、校準問題、探頭選擇等問題也會導致波形失真。

2、影響輸出波形的參數要點

(1) 以下是一些經驗法則：

a.頻率越高，上升/下降沿時間越短

b.供電電壓越高，上升/下降沿時間越短

c.負載電容（CL）增加，上升/下降沿時間變長；

注意：在相同的條件下（a,b和c）上升/下降沿時間隨振蕩回路變化而變化。

(2) 什么是上升/下降沿時間的快慢？

它指的是輸出波形從高電平到低電平或者從低電平到高電平，轉換的快慢。

(3) 當測量輸出波形為CMOS的振蕩器時，避免使用如下所示的同軸電纜；

在這個例子中：同軸電纜是50Ω，感抗（ZL）應該大于212Ω，為保證波形的準確，應該避免過重的振蕩器負載。

(4) 振蕩器的電磁干擾性能（EMI）受上升/下降沿時間的影響較慢的上升/下降速度提供更好的諧波電平，如下所示：

3、為了減少或消除這些因素對測量結果的影響，可以采取以下措施：

(1) 使用高質量、高頻率的示波器和探頭，確保帶寬和頻率響應足夠高。

(2) 優化PCB設計，確保晶振附近的布線和接地設計合理。

(3) 在每次測量前調整探頭補償，確保測量精度。

(4) 在屏蔽良好的環境中進行測量，并遠離強干擾源。

(5) 使用低噪聲電源并添加必要的濾波電容，以提高電源的穩定性。

今天江蘇南山電子向大家重點分析：哪些因素影響了晶振的輸出波形？在此之前，我們已經探討了晶振電路設計的另外兩個技巧要點，一是探究為什么晶振頻率不準確，是什么影響了頻率偏移？二是解析為什么電路功耗高，晶振選型正確嗎？若您對這兩大議題感興趣，歡迎點擊回顧。

相信大家通過以上三個技巧的總結，對晶振電路的設計又有了更深入地了解。正是有了晶振這一“心臟”部件的強有力支持，數字電路才能夠煥發出勃勃生機，為現代科技的發展貢獻出源源不斷的動力。江蘇南山電子是EPSON/愛普生（中國）有限公司授權代理商，歡迎咨詢選購愛普生晶振，如需技術支持，請撥打江蘇南山電子的電話18251882769（唐經理）或者聯系網站客服。