為什么方波振蕩器不包含外部元件?
隨著產品越做越高端之后,對石英晶體振蕩器之類的電子元件要求也變得更高,經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,一般生產廠家對輸出方式都會有要求,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,因此許多工程都會選擇使用這種輸出.對時鐘頻率要求不高的數字系統,如多路復用面板指示器和顯示序列發生器,通常需要方波(時鐘)發生器來驅動數字或交流供電的子系統.某些傳感器還需要使用交流變頻器.本應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.該電路產生方波,可用作時鐘信號或交流驅動器,用于激勵傳感器.
系統通常需要方波(時鐘)發生器來驅動數字或交流供電的子系統.這些相同的系統對信號的頻率可能沒有非常嚴格的限制.這種頻率容忍數字系統包括多路復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.電化學傳感器(例如,用于監測傾斜,傳導性和濕度)不能容忍DC電流,因為它降低了制造它們的材料的性能.電容式傳感器的工作原理是要求交流驅動.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動器.
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.該電路產生的方波可用作時鐘信號或用作激勵傳感器的交流驅動器.該設計產生強大的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.輸出頻率相當穩定,電源電壓和溫度不同(圖2).
圖1.該電路由單個MAX1697(反相電荷泵)構成,產生一個3波的squarePage1,可用于許多應用.
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僅變化約1%.
所示IC是一個反相電荷泵MAX1697,最初設計用于在正單電源系統中提供負電壓.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響應(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,根據所選的IC版本(即12kHz,35kHz,125kHz和250kHz),有四個標稱頻率可用.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.數據采集在MAX1697T上;VIN=5V.
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