領(lǐng)先同行瑞薩石英晶體振蕩器的電路，振蕩器是任何微控制器系統(tǒng)的核心，因此在設(shè)計中應(yīng)給予適當?shù)年P(guān)注，以確保設(shè)計盡可能可靠。
我們都可以設(shè)計一個正常工作的振蕩器，但要在所有元件的容差范圍內(nèi)設(shè)計一個能在生產(chǎn)中正常工作的振蕩器，卻需要一點努力。典型的瑞薩微控制器用戶手冊將提供一個或多個典型的振蕩器電路(通常由示例中使用的晶體或陶瓷諧振器的供應(yīng)商推薦給瑞薩)，以及等效振蕩器電路的簡單規(guī)格。
可靠振蕩所需的確切電路可能因OSC振蕩器而異，也可能受到電路板布局和環(huán)境條件的影響。在任何情況下，我們都強烈建議設(shè)計人員聯(lián)系所選的振蕩器供應(yīng)商，向他們詢問適合其設(shè)計的推薦電路，并自行測試振蕩器，以確定所需的振蕩器電路參數(shù)。
對于許多應(yīng)用，陶瓷諧振器可以提供良好的低成本解決方案；然而，如果需要更高的穩(wěn)定性和更精確的定時，晶體提供了最佳的解決方案。然而，在低功率應(yīng)用中，Q值較高的晶體啟動時間要慢得多。事實上，頻率越低，啟動時間越長；一個32千赫的晶體可能需要1 - 3秒啟動。
在許多微控制器中，需要仔細考慮晶體漂移和穩(wěn)定性的影響，尤其是對于需要時鐘功能的應(yīng)用；然而，振蕩器性能的知識可以允許在軟件中進行校正。
瑞薩微控制器上最常用的振蕩器設(shè)計是皮爾斯振蕩器，如下所示。
內(nèi)部反相器的輸出通過外部有源晶振電路反饋到其輸入端，形成一個不穩(wěn)定的反饋環(huán)路。當振蕩器的輸出延遲足以提供360°相位延遲時，穩(wěn)定的振蕩得以持續(xù)。晶體與負載電容C1和C2一起提供了一個調(diào)諧電路，可以穩(wěn)定振蕩頻率
Rf反饋電阻器-這在第一個逆變器周圍提供負反饋，并確保逆變器工作在其線性區(qū)域。這在晶體振蕩器中很少需要，但在使用陶瓷諧振器時經(jīng)常需要，以確保振蕩器正確啟動。建議典型值在1MOhm范圍內(nèi)。一些瑞薩微控制器有內(nèi)部反饋電阻。
Rd -阻尼電阻–這是一個串聯(lián)電阻，旨在防止振蕩器過激勵。通常，如果C1和C2選擇正確，這不是必需的。該電阻有幾個作用:穩(wěn)定反饋電路的相位，降低較高頻率下的環(huán)路增益；通過在逆變器輸出端放置Rd，輸出電阻增加，電流降低。Rd還與C2一起構(gòu)成一個低通濾波器，可以大大減少不必要的振蕩模式。Rd的典型值在250 - 500歐姆范圍內(nèi)
C1和C2 -負載電容-負載電容與晶體或諧振器一起提供180°的相位滯后，共同提供啟動和維持振蕩的能量。
晶體或陶瓷諧振器的工作會受到一系列環(huán)境效應(yīng)的影響，例如溫度和濕度，以及電路參數(shù)，例如工作電壓。
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