To znamená, že hodnota záporného vstupního odporu musí být větší než sériový odpor (ESR) krystalu.
Jen tehdy dojde k čistému zesílení, které vede k oscilacím.
Další informace naleznete zde: Kontrola záporného vstupního odporu -Rneg a přechodové bezpečnostní rezervy
F.2: Vliv na bezpečnost přechodové odezvy
Jestliže je velikost záporného vstupního odporu příliš malá (tj. -Rneg je příliš slabý), dochází k následujícímu:
- Krystal dostává příliš málo energie → pomalé nebo žádné oscilace
- Oscilace se spustí až při vyšším napájecím napětí nebo teplotě
- Spouštění v provozních režimech s nízkým výkonem se stane nespolehlivým
.
Typická příčina:
Z důvodů efektivity mají některé moderní MCU slabé oscilační zesilovače, což znamená, že -Rneg je menší než u starších generací IC. Zároveň mnoho konstrukcí pracuje s malými kapacitami zátěže nebo dlouhými stopami, což zvyšuje parazitní ztráty.
F.3: Proč jsou krystaly s nízkým ESR obzvláště důležité
EsR křemenného krystalu definuje jeho vnitřní ztráty. Nízké ESR znamená:
- Menší ztráty
- Menší potřebu protisměrného zesílení
- Vysokou spolehlivost přechodové odezvy i u slabých stupňů oscilátoru
- Menší dobu náběhu
- Stabilnější oscilace v průběhu teploty
.
Praktické doporučení:
- Používejte krystaly, jejichž ESR je daleko pod maximální hodnotou udávanou integrovaným obvodem.
- Pokud mikrokontrolér udává např. max. 70 Ω ESR, ideální je krystal s 30-50 Ω ESR. To ponechává dostatečnou bezpečnostní rezervu proti případnému nízkému zápornému vstupnímu odporu oscilátoru.
Přečtěte si více zde: Zkontrolujte ESR (ekvivalentní sériový odpor) křemene
F.4: Závěr o interakci -Rneg a ESR křemene
Bezpečnost kmitání závisí v podstatě na tom, že:
- vnitřní oscilátor poskytuje dostatečný záporný vstupní odpor,
- křemen má dostatečně nízké ESR,
- zátěžové kapacity jsou správně dimenzovány.
.
Jedině při správném poměru -Rneg a ESR se křemen rozběhne rychle, spolehlivě a v celém rozsahu teplot a napětí.
Další informace naleznete zde: Kontrola záporného vstupního odporu -Rneg a bezpečnostní rezervy pro spuštění