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為什么方波振蕩器不包含外部元件?
隨著產(chǎn)品越做越高端之后,對(duì)石英晶體振蕩器之類的電子元件要求也變得更高,經(jīng)常使用有源晶振的廠家和工程都知道,振蕩器有多種輸出邏輯可選,一般生產(chǎn)廠家對(duì)輸出方式都會(huì)有要求,常見的有CMOS,LVCMOS,LVDS,PV-PECL,SCL,方波,削峰正弦波等,其中方波屬于比較特殊的一種,性能比較高,因此許多工程都會(huì)選擇使用這種輸出.對(duì)時(shí)鐘頻率要求不高的數(shù)字系統(tǒng),如多路復(fù)用面板指示器和顯示序列發(fā)生器,通常需要方波(時(shí)鐘)發(fā)生器來驅(qū)動(dòng)數(shù)字或交流供電的子系統(tǒng).某些傳感器還需要使用交流變頻器.本應(yīng)用筆記介紹了一種方波振蕩器,除旁路電容外無需外部元件.該電路產(chǎn)生方波,可用作時(shí)鐘信號(hào)或交流驅(qū)動(dòng)器,用于激勵(lì)傳感器.
系統(tǒng)通常需要方波(時(shí)鐘)發(fā)生器來驅(qū)動(dòng)數(shù)字或交流供電的子系統(tǒng).這些相同的系統(tǒng)對(duì)信號(hào)的頻率可能沒有非常嚴(yán)格的限制.這種頻率容忍數(shù)字系統(tǒng)包括多路復(fù)用面板指示器和顯示順序器.
某些傳感器還需要使用交流變頻器.電化學(xué)傳感器(例如,用于監(jiān)測傾斜,傳導(dǎo)性和濕度)不能容忍DC電流,因?yàn)樗档土酥圃焖鼈兊牟牧系男阅?/span>.電容式傳感器的工作原理是要求交流驅(qū)動(dòng).使用壓阻式傳感器,交流變頻器可消除直流誤差和低頻噪聲.磁通門傳感器還需要交流驅(qū)動(dòng)器.
除旁路電容外,圖1SMD石英晶體振蕩器的電路不需要外部元件.該電路產(chǎn)生的方波可用作時(shí)鐘信號(hào)或用作激勵(lì)傳感器的交流驅(qū)動(dòng)器.該設(shè)計(jì)產(chǎn)生強(qiáng)大的3V至5V方波輸出,具有極低的源阻抗(小于10Ω).它還采用小型SOT23封裝提供軌到軌偏移.輸出頻率相當(dāng)穩(wěn)定,電源電壓和溫度不同(圖2).
圖1.該電路由單個(gè)MAX1697(反相電荷泵)構(gòu)成,產(chǎn)生一個(gè)3波的squarePage1,可用于許多應(yīng)用.
圖2.MAX1697T的頻率與輸入電壓.圖1電路的有源貼片振蕩器輸出頻率在允許的極端溫度和電源電壓范圍內(nèi)僅變化約1％.
所示IC是一個(gè)反相電荷泵MAX1697,最初設(shè)計(jì)用于在正單電源系統(tǒng)中提供負(fù)電壓.其軌到軌能力意味著輸出幅度精度直接取決于VIN的水平.占空比誤差僅為1％的一小部分.即使有源晶振電源電壓低于1V,該電路也具有可靠的啟動(dòng)響應(yīng)(取決于所使用的MAX1697版本).注意,該電路的簡單性折衷是輸出頻率缺乏靈活性.如圖1所示,根據(jù)所選的IC版本(即12kHz,35kHz,125kHz和250kHz),有四個(gè)標(biāo)稱頻率可用.圖3是輸出波形的示波器鏡頭.
圖3.圖1貼片振蕩器電路的輸出波形.數(shù)據(jù)采集在MAX1697T上;VIN=5V.
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