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晶振的负载电容

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楼主
zerorobert|  楼主 | 2023-12-23 14:53 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
晶振的负载电容=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+Cic+△C

式中Cd,Cg为分别接在晶振的两个脚上和对地的电容,Cic(集成电路内部电容)+△C(PCB上电容)经验值为3至5pf。因此,晶振的数据表中规定12pF的有效负载电容要求在每个引脚XIN 与 XOUT上具有22pF(2 * 12pF = 24pF = 22pF + 2pF 寄生电容)。 两边电容为Cg,Cd,负载电容为Cl,   cl=cg*cd/(cg+cd)+a
就是说负载电容15pf的话,两边两个接27pf的差不多了,

各种逻辑芯片的晶振引脚可以等效为电容三点式振荡器。晶振引脚的内部通常是一个反相器, 或者是奇数个反相器串联。在晶振输出引脚 XO 和晶振输入引脚 XI 之间用一个电阻连接, 对于 CMOS 芯片通常是数 M 到数十M 欧之间. 很多芯片的引脚内部已经包含了这个电阻, 引脚外部就不用接了。这个电阻是为了使反相器在振荡初始时处于线性状态, 反相器就如同一个有很大增益的放大器, 以便于起振. 石英晶体也连接在晶振引脚的输入和输出之间, 等效为一个并联谐振回路, 振荡频率应该是石英晶体的并联谐振频率. 晶体旁边的两个电容接地, 实际上就是电容三点式电路的分压电容, 接地点就是分压点. 以接地点即分压点为参考点, 振荡引脚的输入和输出是反相的, 但从并联谐振回路即石英晶体两端来看, 形成一个正反馈以保证电路持续振荡. 在芯片设计时, 这两个电容就已经形成了, 一般是两个的容量相等, 容量大小依工艺和版图而不同, 但终归是比较小, 不一定适合很宽的频率范围. 外接时大约是数 PF 到数十 PF, 依频率和石英晶体的特性而定. 需要注意的是: 这两个电容串联的值是并联在谐振回路上的, 会影响振荡频率. 当两个电容量相等时, 反馈系数是 0.5, 一般是可以满足振荡条件的, 但如果不易起振或振荡不稳定可以减小输入端对地电容量, 而增加输出端的值以提高反馈量. . 一般芯片的 Data sheet 上会有说明。

1.匹配电容-----负载电容是指晶振要正常震荡所需要的电容。一般外接电容,是为了使晶振两端的等效电容等于或接近负载电容。要求高的场合还要考虑ic输入端的对地电容。一般晶振两端所接电容是所要求的负载电容的两倍。这样并联起来就接近负载电容了。

2.负载电容是指在电路中跨接晶体两端的总的外界有效电容。他是一个测试条件,也是一个使用条件。应用时一般在给出负载电容值附近调整可以得到精确频率。此电容的大小主要影响负载谐振频率和等效负载谐振电阻。

3.一般情况下,增大负载电容会使振荡频率下降,而减小负载电容会使振荡频率升高

4.负载电容是指晶振的两条引线连接IC块内部及外部所有有效电容之和,可看作晶振片在电路中串接电容。负载频率不同决定振荡器的振荡频率不同。标称频率相同的晶振,负载电容不一定相同。因为石英晶体振荡器有两个谐振频率,一个是串联揩振晶振的低负载电容晶振:另一个为并联揩振晶振的高负载电容晶振。所以,标称频率相同的晶振互换时还必须要求负载电容一至,不能冒然互换,否则会造成电器工作不正常。

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沙发
tpgf| | 2024-1-3 16:50 | 只看该作者
这里的晶振的负载电容是不是就是我们常用的那个匹配电容啊

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板凳
yangxiaor520| | 2024-1-3 19:36 | 只看该作者
回楼上,负载电容和匹配电容是两回事。

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地板
qcliu| | 2024-1-3 21:59 | 只看该作者
这个负载电容的大小是如何确定的呢

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5
drer| | 2024-1-4 10:32 | 只看该作者
过高和过低都会导致晶振不正常工作吧

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6
coshi| | 2024-1-4 11:45 | 只看该作者
也就是说负载电容会影响晶振的频率是吗

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7
bartonalfred| | 2024-1-4 16:06 | 只看该作者
晶振的负载电容是指晶振在工作时,其两端所连接的电容器的总容量。这个电容器的值会影响晶振的起振时间、频率稳定度等性能指标。

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8
janewood| | 2024-1-4 16:25 | 只看该作者
负载电容的选择对于晶振的性能至关重要。合适的负载电容值可以确保晶振的输出信号具有较高的频率稳定性和相位噪声性能。如果负载电容过大或过小,可能会导致晶振的性能下降,如频率波动、输出信号失真等。

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9
modesty3jonah| | 2024-1-4 16:55 | 只看该作者
对于要求高频稳定度的应用,我们可以选择负载电容较大的晶振;而对于要求快速起振的应用,我们可以选择负载电容较小的晶振。

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10
eefas| | 2024-1-4 17:25 | 只看该作者
在选择晶振时,我们需要考虑其负载电容的大小。一般来说,负载电容越大,晶振的起振时间越长,但频率稳定度越好;反之,负载电容越小,晶振的起振时间越短,但频率稳定度较差。

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11
deliahouse887| | 2024-1-4 17:55 | 只看该作者
负载电容的应用目的主要有两个:一是针对晶振频率进行微调,使其尽量靠近目标频率;二是为了提高电路的稳定性,消除其他杂波所带来的干扰。负载电容的大小会影响到晶振的振荡频率和等效负载谐振电阻,通过调整负载电容,可以将振荡器的工作频率微调到标称值。

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12
lihuami| | 2024-1-4 18:24 | 只看该作者
晶振的负载电容是一个关键的电气参数,需要在电路设计中根据晶振的规格和要求进行选择。

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13
wiba| | 2024-1-4 23:20 | 只看该作者
其实在华电路板的时候  晶振距离单片机远近也会影响晶振的精度是吧

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14
kxsi| | 2024-1-4 23:54 | 只看该作者
如果负载电容只是有影响晶振频率的话  那么在什么情况下会导致晶振不工作呢

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15
biechedan| | 2024-1-5 10:14 | 只看该作者
DMA(Direct Memory Access)即直接存储器访问,在进行DMA传输前,CPU将总线控制权交给DMA

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16
usysm| | 2024-1-5 10:32 | 只看该作者
在设计电路时,需要根据晶振本身的规格参数来选择合适的负载电容值。

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17
lzmm| | 2024-1-5 10:50 | 只看该作者
晶振的负载电容是一个非常重要的电气参数,它指的是在电路中跨接在晶振两端的总的外界有效电容。负载电容对于晶振的工作频率和稳定性有着直接的影响。

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18
linfelix| | 2024-1-5 17:26 | 只看该作者
通常会根据电路的具体需求和晶振的性能指标来选择合适的负载电容。

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19
claretttt| | 2024-1-5 18:04 | 只看该作者
但实际上,由于MCU内部和PCB的线路上都会有一定的寄生电容,因此在实际应用中,可以选择稍微小一些的负载电容。

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20
eefas| | 2024-1-5 18:22 | 只看该作者
晶振的负载电容是指晶振在电路中连接时,两条引线连接IC块内部及外部所有有效电容之和。它可看作晶振在电路中串接了一个电容。晶振的标称值在测试时有一个“负载电容”的条件,在工作时满足这个条件,振荡频率才与标称值一致。

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