什么是負(fù)載電容？

負(fù)載是指連接在電路中的電源兩端的電子元件負(fù)載包括容性負(fù)載、阻性負(fù)載和感性負(fù)載三種。電路中不應(yīng)沒有負(fù)載而直接把電源兩極相連，此連接稱為短路。常用的負(fù)載有電阻、引擎和燈泡等可消耗功率的元件。不消耗功率的元件，如電容，也可接上去，但此情況為斷路。容性負(fù)載的含義是指具有電容的性質(zhì)（充放電，電壓不能突變）即和電源相比當(dāng)負(fù)載電流超前負(fù)載電壓一個相位差時負(fù)載為容性(如負(fù)載為補(bǔ)償電容)。

負(fù)載電容是指晶振的兩條引線連接ＩＣ塊內(nèi)部及外部所有有效電容之和，可看作晶振在電路中串接了一個電容。

晶振的匹配電容計算公式

大多數(shù)電子工程師都見過單片機(jī)中如下圖所示的形式，一般單片機(jī)都會有這樣的電路。晶振的兩個引腳與芯片（如單片機(jī)）內(nèi)部的反相器相連接，再結(jié)合外部的匹配電容CL1、CL2、R1、R2，組成一個皮爾斯振蕩器（Pierce oscillator）

上圖中，U1為增益很大的反相放大器，CL1、CL2為匹配電容，是電容三點(diǎn)式電路的分壓電容，接地點(diǎn)就是分壓點(diǎn)。以接地點(diǎn)即分壓點(diǎn)為參考點(diǎn)，輸入和輸出是反相的，但從并聯(lián)諧振回路即石英晶體兩端來看，形成一個正反饋以保證電路持續(xù)振蕩，它們會稍微影響振蕩頻率電容，主要用與微調(diào)頻率和波形，并影響幅度。 X1是晶體，相當(dāng)于三點(diǎn)式里面的電感

R1是反饋電阻（一般≥1MΩ），它使反相器在振蕩初始時處于線性工作區(qū)，R2與匹配電容組成網(wǎng)絡(luò)，提供180度相移，同時起到限制振蕩幅度，防止反向器輸出對晶振過驅(qū)動將其損壞。

這里涉及到晶振的一個非常重要的參數(shù)，即負(fù)載電容CL（Load capacitance），它是電路中跨接晶體兩端的總的有效電容（不是晶振外接的匹配電容），主要影響負(fù)載諧振頻率和等效負(fù)載諧振電阻，與晶體一起決定振蕩器電路的工作頻率，通過調(diào)整負(fù)載電容，就可以將振蕩器的工作頻率微調(diào)到標(biāo)稱值。

負(fù)載電容的公式如下所示：

其中，CS為晶體兩個管腳間的寄生電容（Shunt Capacitance）

CD表示晶體振蕩電路輸出管腳到地的總電容，包括PCB走線電容CPCB、芯片管腳寄生電容CO、外加匹配電容CL2，即CD=CPCB+CO+CL2

CG表示晶體振蕩電路輸入管腳到地的總電容，包括PCB走線電容CPCB、芯片管腳寄生電容CI、外加匹配電容CL1，即CG=CPCB+CI+CL1

一般CS為1pF左右，CI與CO一般為幾個皮法，具體可參考芯片或晶振的數(shù)據(jù)手冊

（這里假設(shè)CS=0.8pF，CI=CO=5pF電容，CPCB=4pF）。

比如規(guī)格書上的負(fù)載電容值為18pF，則有

則CD=CG=34.4pF，計算出來的匹配電容值CL1=CL2=25pF

文章由啟和科技編輯