前言：無(wú)源晶振（石英晶體/晶體諧振器）不起振或者過(guò)快/過(guò)慢一直是新產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)選擇無(wú)源晶振需要努力避免的問(wèn)題。除了要選擇愛(ài)普生這樣的大品牌晶振外，還要選擇合適的匹配電容。由于設(shè)計(jì)企業(yè)一般不具備原子鐘等完備晶振電路檢測(cè)設(shè)備，可能對(duì)頻率調(diào)整/DL驅(qū)動(dòng)功率/-R 測(cè)量不夠準(zhǔn)確，對(duì)匹配電容選擇出現(xiàn)差異，導(dǎo)致量產(chǎn)時(shí)晶振不起振。愛(ài)普生的標(biāo)準(zhǔn)是-R要至少要大于5倍的R1。此時(shí)晶體回路留的起振余量非常充足，量產(chǎn)時(shí)才不會(huì)出現(xiàn)個(gè)別電路板不起震的現(xiàn)象。需要愛(ài)普生協(xié)助做晶振回路匹配測(cè)試的企業(yè)用戶(hù)如何申請(qǐng)呢？流程也不復(fù)雜，主要是需要兩步，1、通過(guò)南山電子愛(ài)普生官方網(wǎng)站www.kacaanka.com在線(xiàn)客服索取申請(qǐng)表，填好回傳。2、郵寄電路板到愛(ài)普生上海檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室或者深圳檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室。3、等檢測(cè)報(bào)告（一般一周左右）。整個(gè)過(guò)程除郵寄費(fèi)用，不產(chǎn)生任何其它服務(wù)費(fèi)。以下為正文：

愛(ài)普生晶體部門(mén)針對(duì)廣大的客戶(hù)群體，一直以來(lái)有一項(xiàng)對(duì)晶體回路匹配的測(cè)試服務(wù)，很大程度上能節(jié)約客戶(hù)的研發(fā)時(shí)間和成本。我們稱(chēng)之為晶體回路匹配分析（Circuit Evaluation），簡(jiǎn)稱(chēng)為CE測(cè)試。

這項(xiàng)服務(wù)之前一直由EPSON/愛(ài)普生日本總部的測(cè)試部門(mén)完成，但是由于近幾年國(guó)內(nèi)公司對(duì)晶體回路設(shè)計(jì)重視程度的提升，以及隨之而來(lái)日益增加的需求，所以32.768KHz級(jí)別，MHz級(jí)別的無(wú)源晶體匹配分析，分別轉(zhuǎn)至國(guó)內(nèi)上海和深圳的實(shí)驗(yàn)室完成。

愛(ài)普生國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)室是非常專(zhuān)業(yè)的晶體匹配實(shí)驗(yàn)室，測(cè)試系統(tǒng)由眾多設(shè)備組成，至少配備原子鐘，示波器，計(jì)數(shù)器，隔離探頭，信號(hào)放大器等，整體測(cè)試操作過(guò)程比較復(fù)雜。實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備每年會(huì)由國(guó)家第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行年檢，并且整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)也會(huì)定期校準(zhǔn)，使其和本公司其他實(shí)驗(yàn)室同步。測(cè)試作業(yè)是由電路設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)豐富，專(zhuān)業(yè)性十分突出的愛(ài)普生工程師完成，他們的電路設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和對(duì)電子行業(yè)主要應(yīng)用的了解，能保證測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在較大程度上使客戶(hù)避免重復(fù)調(diào)整工作。

 經(jīng)過(guò)多年的測(cè)試，很多客戶(hù)對(duì)愛(ài)普生的測(cè)試報(bào)告有些疑惑，不是很清楚其中的數(shù)據(jù)含義。我們長(zhǎng)話(huà)短說(shuō)，直接簡(jiǎn)明扼要的解讀愛(ài)普生晶體回路匹配測(cè)試報(bào)告。

 以32.768K晶振測(cè)試報(bào)告為例，主要由兩部分組成

*一部分：評(píng)估的概要 Outline of evaluation

1、[Specifications of crystal unit] 

測(cè)試晶體的系列規(guī)格介紹

其中R1需要注意，是等效電阻。

Negative resistance (-R)是負(fù)性阻抗，是晶體輸出端人為串聯(lián)的電阻（就是圖片中X2輸出端的位置），以此間接衡量晶體的起振能力，愛(ài)普生的標(biāo)準(zhǔn)是-R要至少要大于5倍的R1。此時(shí)晶體回路留的起振余量非常充足，量產(chǎn)時(shí)才不會(huì)出現(xiàn)個(gè)別電路板不起震的現(xiàn)象。

2、[Evaluation board] 評(píng)估電路板

客戶(hù)電路板和晶體配合IC的情況說(shuō)明

3、[評(píng)估項(xiàng)目]

通常的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估項(xiàng)目，頻率調(diào)整/DL驅(qū)動(dòng)功率/-R 此回路的晶體起振能力

第二部分 [Result of evaluation] 測(cè)試結(jié)果

這里面的內(nèi)容主要是給客戶(hù)建議的參數(shù)，不是標(biāo)準(zhǔn)，是針對(duì)客戶(hù)提供的板子當(dāng)前的數(shù)據(jù)，客戶(hù)需要結(jié)合自己實(shí)際的項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求進(jìn)行選擇。我們就圖示而言來(lái)解釋其中的含義。

1、反饋電阻R48：

一般10M或20M，有的回路外圍設(shè)計(jì)沒(méi)有，有時(shí)會(huì)設(shè)計(jì)在IC之內(nèi)。

2、限流電阻R49: 

限制晶體回路驅(qū)動(dòng)電流的作用，放置過(guò)驅(qū)動(dòng)損壞晶體，大多設(shè)計(jì)已經(jīng)沒(méi)有這個(gè)電阻

3、負(fù)載電容 C82 & C83: 

兩個(gè)外接電容，我們會(huì)根據(jù)客戶(hù)電路匹配情況修改兩個(gè)容值，使其滿(mǎn)足整體回路需求

4、下圖數(shù)據(jù)是不同負(fù)載電容時(shí)的頻偏情況

注意這里使用的測(cè)試晶體，是愛(ài)普生專(zhuān)門(mén)為了測(cè)試實(shí)驗(yàn)做的有實(shí)際參數(shù)的標(biāo)定晶體，測(cè)試后再經(jīng)過(guò)一系列換算，就相當(dāng)于用0頻偏的樣品（完*是32.768khz，沒(méi)有一點(diǎn)誤差）進(jìn)行了測(cè)試。所以如下Frequency deviation是指中心頻率點(diǎn)的偏移。

5、DL：

實(shí)際的驅(qū)動(dòng)功率，不大于晶體的DL就沒(méi)有問(wèn)題，不然有損壞晶體本身的風(fēng)險(xiǎn)，就是過(guò)驅(qū)動(dòng)

6、-R：

Negative resistance (-R)是負(fù)性阻抗，是晶體輸出端人為串聯(lián)的電阻（就是圖片中X2輸出端的位置），以此間接衡量晶體的起振力，愛(ài)普生的標(biāo)準(zhǔn)是-R要至少要大于5倍的R1。此時(shí)晶體回路留的起振余量非常充足，量產(chǎn)時(shí)才不會(huì)出現(xiàn)個(gè)別電路板不起震的現(xiàn)象。 

整體如何解讀呢，根據(jù)如下數(shù)據(jù)，其含義是

Present：當(dāng)前，客戶(hù)晶體回路外接兩個(gè)電容是18和15，R48為10M，R49為560，使用愛(ài)普生7pf的FC-13A標(biāo)定晶體（可以視為沒(méi)有誤差的晶體）配合電路上的處理器，在室溫條件下進(jìn)行工作時(shí)，其中心頻率點(diǎn)偏差-27.6ppm（百萬(wàn)分之-27.6），即相對(duì)于32.768k負(fù)偏27.6ppm。此時(shí)DL為0.553（大于0.5uW），-R為1150K歐姆（滿(mǎn)足愛(ài)普生標(biāo)準(zhǔn)）

由于驅(qū)動(dòng)功率過(guò)高，和頻偏過(guò)大，所以我們會(huì)調(diào)整負(fù)載電容測(cè)試。
備注：Proposal為EPSON原廠推薦值。

備注1、本文轉(zhuǎn)自愛(ài)普生電子元器件公眾號(hào)，原文標(biāo)題：解讀愛(ài)普生晶體回路匹配測(cè)試報(bào)告；