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如何来选择晶振旁的外接电容

浏览次数: 日期:2013年12月9日 10:38

 

  负载电容是每个晶振都会有的参数。负载电容是指晶振要正常震荡所需要的电容。意思是说当晶振接到震荡电路上在震荡电路所引入的电容不符合晶振的负载电容的容量要求时震荡电路所出的频率就会和晶振所标的频率不同。

  单片机晶振上两个电容是晶振的外接电容,分别接在晶振的两个脚上和对地的电容,在选择外接电容的时候是按晶振厂家提供的晶振要求选值的,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。然后根据确定的负载电容推算,外接电容会影响到晶振的谐振频率和输出幅度。今天松季电子就为大家介绍如何来选择晶振旁的外接电容?

  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。两个电容的取值都是相同的,或者说相差不大,如果相差太大,容易造成谐振的不平衡,容易造成停振或者干脆不起振。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。

  从石英晶体谐振器的等效电路可知,它有两个谐振频率,即(1)当L、C、R支路发生串联谐振时,它的等效阻抗最小(等于R)。串联揩振频率用fs表示,石英晶体对于串联谐振频率fs呈纯阻性,(2)当频率高于fs时L、C、R支路呈感性,可与电容C。发生并联谐振,其并联频率用fd表示。

  晶体的选择应考虑以下几个要素:谐振频点、负载电容、激励功率、温度特性、长期稳定性。换句话说,晶振可靠性工作不仅受到外接电容的影响。对于外接电容的选择,应根据晶振供应商提供的datasheet的数值选择。在许可范围内,外接电容值越低越好。容值偏大虽有利于振荡器的稳定,但将会增加起振时间。有的晶振推荐电路甚至需要串联电阻RS,它一般用来来防止晶振被过分驱动。过分驱动晶振会渐渐损耗减少晶振的接触电镀,这将引起频率的上升,造成频率偏移,加速老化。

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