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关于使用石英晶体振荡器低电流低功率的错误认知

来源：http://www.yijindz.com 作者：亿金电子 2017年06月20

电子设备的功耗经常是设计工程师的一个问题,尤其是在使用电池操作设备的情况下,总功耗必须降到最低,这样电池才能有足够的使用寿命,才能使其发挥出实际应用.然而,近来出现了一种相对较近的趋势,即有源晶振,石英晶体振荡器制造商的规格说明书被宣传为“低功率”.

为了显示被认为是低电流极限的值,制造商们经常使用可以被认为是“无负荷”测试条件下的使用规格.这种明显的低功率营销是一种误导,因为在现实世界中,有源晶振晶体振荡器将被连接到另一个设备上,并被期望驱动相应的电路.因此,该设备在做有用的工作时,就会产生额外的电流,因此这可能会影响电池寿命的设计计算.这种规格的异常也使得工程师很难在比较相似制造商的电气规格时进行真正的比较.这就像把一辆停在车库里的汽车和高速公路上行驶的汽车的油耗进行比较.

石英晶体振荡器的规格大多被引用为“负荷量”,因此在确定设计适用性时给出更实际的值.还要注意,在我们的规范中声明的当前的消费值通常是最大值.然而,在实际的情况下,当前的价值可能低于发布的价值,因此重要的是客户要请求样本进行工程测试和评估,以检查他们的应用是否合适.必须注意的是,由于各种原因,如开发频率的中断,当前的绘制频率将被引用到给定的频率范围.较高的有源晶振频率可以吸引更多的电流,因此在该范围内较低的频率可能明显低于该规范的最大值.

当考虑到具有三态功能、启用/禁用或备用的设备时,低功率的问题也会引起混淆.这三个术语实际上是两种可能的函数;三态和启用/禁用通常可以被划分为相同的功能,即石英晶体振荡器的输出缓冲区可以被打开和关闭,输出进入高阻抗状态,同时保留内部振荡器电路仍在运行.目前的供给电流可能会轻微地减少,但由于内部振荡回路仍在运作,电流的电流可能仍接近正常水平.备用的功能与之相反,因为内部振荡器被缩小了,而供应电流下降到非常低的水平,通常是在uA的范围内.

必须注意的是,这两种方法的输出启动时间与三状态或在纳秒范围内的启用/禁用都是不同的,而备用功能可能在毫秒内.如果应用电路允许石英振荡器在某些时候被断电的话,这个功能当然可以用来降低石英晶体振荡器的总功耗.在大多数情况下,对石英晶体振荡器低电流的需求是由电池驱动的应用程序和便携设备引起的.使用较老的技术,在这些电源限制之前,启动时间被认为更重要.由于这个原因,较小的设备通常被引用为一个电源下的函数,而更大的、更旧的样式包通常是用输出禁用函数指定的.

另一个必须考虑的问题是关于石英晶体振荡器在电路中总体的能源使用情况,那就是选择所选的输出逻辑类型.一般会发现,一个HCMOS输出石英晶体振荡器会比一个带有剪短的正弦输出的设备产生更多的电流.一个典型的HCMOS输出TCXO温补晶振设备可能在5到10mA的范围内,而一个剪切的正弦TCXO可能是2mA.当然,clip-正弦设备的输出波形要低得多,因此如果要驱动其他设备,就需要额外的电路,从而增加其他领域的电力需求,更多详情可到亿金电子官网查看了解.

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