[實用新型]消除寄生電容效應的晶體振蕩電路

有效

• 申請號: 201720499284.2
• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN206850723U
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 張承波;陸康
• 申請（專利權）人: 上海移遠通信技術股份有限公司
• 主分類號: H03B5/04
• 分類號: H03B5/04;H03B5/30
• 代理公司: 上海弼興律師事務所31283
• 代理人: 薛琦,羅朗

技術領域

本實用新型涉及晶體振蕩電路，特別涉及一種消除寄生電容效應的晶體振蕩電路。

背景技術

晶體振蕩電路主要由晶體和集成芯片內部的振蕩電路兩大部分組成，如圖1所示，晶體13通過待起振芯片的晶體輸入引腳124和晶體輸出引腳125與振蕩電路相連接。石英晶體、陶瓷晶體等在諧振時的等效電路如圖2所示，包含等效電容C_g、等效電感L_g和晶片振動時摩擦損耗的等效電阻R_g。晶體振蕩電路的正常諧振頻率為：

電路設計和PCB(印刷電路板)布線、焊接(如布線資源、過孔等)會對電路引入寄生電容。以過孔為例，設某一過孔在鋪地層上的隔離孔直徑為D₂，過孔焊盤的直徑為D₁，PCB板的厚度為T，PCB板基材的介電常數為ε_B，則該過孔的寄生電容C_V大小為：

C_V＝1.41·ε_B·T·D₁/(D₂-D₁)

類似地，PCB上金屬布線引入的寄生電容C_L可根據PCB布線的厚度W、PCB布線的長度L、兩條PCB布線間的距離d、空氣的介電常數ε_A、PCB板基材介電常數為ε_B計算得出，如下公式：

C_L＝W·L·ε_A·ε_B/d

完成PCB焊接后，連接于待起振芯片的晶體輸入引腳和晶體輸出引腳的外部晶體電路的等效電路如圖3所示，包含等效電容C_g、等效電感L_g、等效電阻R_g和寄生電容C_p，寄生電容C_p為所有過孔產生的寄生電容和布線產生的寄生電容的總和。則此時晶體振蕩電路的諧振頻率為：

與正常諧振頻率f₀有所偏差。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是為了克服現有技術中，應為PCB布線、過孔等引入寄生電容，從而影響晶體振蕩電路諧振頻率的缺陷，提供一種消除寄生電容效應的晶體振蕩電路。

本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題：一種消除寄生電容效應的晶體振蕩電路，包含印刷電路板、待起振芯片、晶體、補償電容，所述待起振芯片、所述晶體、所述補償電容分別焊接于所述印刷電路板上，所述印刷電路板為多層結構，所述印刷電路板含有過孔，所述待起振芯片含有內部振蕩電路，所述內部振蕩電路的晶體輸入端和晶體輸出端與分別連接至所述待起振芯片的晶體輸入引腳和晶體輸出引腳，所述晶體包含第一晶體引腳和第二晶體引腳，所述補償電容包含第一電容引腳和第二電容引腳，所述晶體輸入引腳通過所述印刷電路板上的第一金屬導線與所述第一晶體引腳連接，所述第二晶體引腳通過所述印刷電路板上的第二金屬導線與所述第一電容引腳連接，所述第二電容引腳通過所述印刷電路板上的第三金屬導線與所述晶體輸出引腳連接；

所述補償電容的值為C_xo·(C_xo+C_P)/C_P，其中C_P為所述印刷電路板布線、過孔產生的寄生電容，C_xo為所述晶體的等效電容。

較佳地，所述晶體為石英晶體。

較佳地，所述印刷電路板的厚度為32mil-72mil，所述印刷電路板的板基材介電常數為3.8F/m-4.4F/m，所述印刷電路板的過孔焊盤的直徑為4mil-10mil，所述印刷電路板的過孔在鋪底層上的隔離孔的直徑為10mil-20mil。

本實用新型的積極進步效果在于：本實用新型的消除寄生電容效應的晶體振蕩電路對現有技術中的晶體振蕩電路改動很小、成本很低，且消除寄生電容效應的效果明顯，有助于晶體振蕩電路工作于期望的諧振頻率，保證接收諧振信號的待起振芯片正常工作。

附圖說明

圖1為現有技術中晶體振蕩電路結構示意圖。

圖2為石英晶體在諧振時的等效電路示意圖。

圖3為完成PCB焊接后，連接于待起振芯片的晶體輸入引腳和晶體輸出引腳的外部晶體電路的等效電路示意圖。

圖4為本實用新型一較佳實施例的晶體振蕩電路結構示意圖。