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關于使用石英晶體振蕩器低電流低功率的錯誤認知

來源：http://www.lbfp.com.cn 作者：億金電子 2017年06月20

電子設備的功耗經常是設計工程師的一個問題,尤其是在使用電池操作設備的情況下,總功耗必須降到最低,這樣電池才能有足夠的使用壽命,才能使其發揮出實際應用.然而,近來出現了一種相對較近的趨勢,即有源晶振,石英晶體振蕩器制造商的規格說明書被宣傳為“低功率”.

為了顯示被認為是低電流極限的值,制造商們經常使用可以被認為是“無負荷”測試條件下的使用規格.這種明顯的低功率營銷是一種誤導,因為在現實世界中,有源晶振晶體振蕩器將被連接到另一個設備上,并被期望驅動相應的電路.因此,該設備在做有用的工作時,就會產生額外的電流,因此這可能會影響電池壽命的設計計算.這種規格的異常也使得工程師很難在比較相似制造商的電氣規格時進行真正的比較.這就像把一輛停在車庫里的汽車和高速公路上行駛的汽車的油耗進行比較.

石英晶體振蕩器的規格大多被引用為“負荷量”,因此在確定設計適用性時給出更實際的值.還要注意,在我們的規范中聲明的當前的消費值通常是最大值.然而,在實際的情況下,當前的價值可能低于發布的價值,因此重要的是客戶要請求樣本進行工程測試和評估,以檢查他們的應用是否合適.必須注意的是,由于各種原因,如開發頻率的中斷,當前的繪制頻率將被引用到給定的頻率范圍.較高的有源晶振頻率可以吸引更多的電流,因此在該范圍內較低的頻率可能明顯低于該規范的最大值.

當考慮到具有三態功能、啟用/禁用或備用的設備時,低功率的問題也會引起混淆.這三個術語實際上是兩種可能的函數;三態和啟用/禁用通常可以被劃分為相同的功能,即石英晶體振蕩器的輸出緩沖區可以被打開和關閉,輸出進入高阻抗狀態,同時保留內部振蕩器電路仍在運行.目前的供給電流可能會輕微地減少,但由于內部振蕩回路仍在運作,電流的電流可能仍接近正常水平.備用的功能與之相反,因為內部振蕩器被縮小了,而供應電流下降到非常低的水平,通常是在uA的范圍內.

必須注意的是,這兩種方法的輸出啟動時間與三狀態或在納秒范圍內的啟用/禁用都是不同的,而備用功能可能在毫秒內.如果應用電路允許石英振蕩器在某些時候被斷電的話,這個功能當然可以用來降低石英晶體振蕩器的總功耗.在大多數情況下,對石英晶體振蕩器低電流的需求是由電池驅動的應用程序和便攜設備引起的.使用較老的技術,在這些電源限制之前,啟動時間被認為更重要.由于這個原因,較小的設備通常被引用為一個電源下的函數,而更大的、更舊的樣式包通常是用輸出禁用函數指定的.

另一個必須考慮的問題是關于石英晶體振蕩器在電路中總體的能源使用情況,那就是選擇所選的輸出邏輯類型.一般會發現,一個HCMOS輸出石英晶體振蕩器會比一個帶有剪短的正弦輸出的設備產生更多的電流.一個典型的HCMOS輸出TCXO溫補晶振設備可能在5到10mA的范圍內,而一個剪切的正弦TCXO可能是2mA.當然,clip-正弦設備的輸出波形要低得多,因此如果要驅動其他設備,就需要額外的電路,從而增加其他領域的電力需求,更多詳情可到億金電子官網查看了解.

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