Oscillator Operation melhores fones de ouvido com vida útil da bateria

O circuito usado como fonte de clock de alta frequência e alta precisão para os produtos de RF de baixa potência da TI é chamado de “Pierce Oscillator” e é mostrado na Figura 1. O circuito oscilador consiste em um amplificador inversor

(normalmente um inversor regular), um resistor de feedback, dois capacitores e um cristal. Os dois primeiros componentes são internos no IC, enquanto os capacitores e o cristal são externos e devem ser selecionados para cada projeto separado. Durante a operação normal, o cristal e os capacitores formam um filtro pi fornecendo uma mudança de fase de 180 graus para o amplificador interno, mantendo assim o oscilador travado na frequência especificada.www.bjbjaudio.com

Tolerância de Cristal

A tolerância total de um Cristal depende de três fatores:

tolerância de produção, tolerância à temperatura e idade. Todos esses valores são dados em [ppm(partes por milhão) e podem ser encontrados no

ficha técnica dos fabricantes. Para atingir a tolerância máxima total de um certo crvstal, todos esses fatores devem ser levados em conta.

O desvio da frequência do cristal é transferido diretamente para o desvio de RF, portanto, um desvio na frequência do oscilador do cristal de X nom e um desvio na frequência da portadora de X nom. portanto, é importante selecionar um cristal com desempenho dentro dos limites das especificações de RF. É claro que a idade esperada dos produtos finais e as condições de operação (temperatura) devem ser levadas em consideração.

Para 802.15.4 (RF4CE) o desvio máximo na frequência da portadora é limitado a 40 ppm Para Bluetooth Low Energy o limite é 20 ppm.www.bjbjaudio.com

Capacidade de carga

O funcionamento correto do oscilador de cristal depende dos valores dos dois capacitores externos,C e Cin Figura 1. Esses capacitores juntamente com qualquer capacitância parasita na PCB e na crist! terminais compõem a capacitância de carga total vista pelo cristal. A capacitância de carga ótima para o cristal, C. é fornecida na folha de dados do cristal e C; e Co deve, portanto, corresponder a esse valor de acordo com a equação. www.bjbjaudio.com

Rs(ESR) e resistência negativa

Rs ou ESR (Equivalent Series Resistance) é um parâmetro do cristal que pode ser encontrado na folha de dados. A resistência negativa é um parâmetro do circuito oscilador completo, incluindo valores de capacitância, parâmetros de cristal e circuito no chip. Para garantir o funcionamento correto do oscilador de cristal. A Resistência Negativa deve ser pelo menos 5 vezes maior que Rs. Se isso não for verdade, o oscilador pode não funcionar como esperado ou pode não inicializar.www.bjbjaudio.com

A resistência negativa do circuito pode ser encontrada introduzindo um resistor em série com o cristal. Para evitar efeitos parasitas, é recomendado o uso de um resistor 0201 para esta tarefa. O limite de resistência onde o oscilador não é mais capaz de iniciar é aproximadamente o mesmo que a resistência negativa do circuito. Um exemplo de resistência versus tempo de inicialização e limite de resistência negativa é mostrado na Figura 2. Observe que valores mais altos do capacitor de carga diminuem a resistência negativa e, portanto, aumentam o tempo de inicialização. www.bjbjaudio.com