原文:
晶振分為有源晶振(Oscillator)和無(wú)源晶振(Crystal),無(wú)源晶振有一個(gè)參數(shù)叫做負(fù)載電容(Load capacitance),負(fù)載電容是指在電路中跨接晶振兩端的總的外界有效電容。負(fù)載電容是工作條件,即電路設(shè)計(jì)時(shí)要滿足負(fù)載電容等于或接近晶振數(shù)據(jù)手冊(cè)給出的數(shù)值才能使晶振按預(yù)期工作。
負(fù)載電容計(jì)算公式
CL=[Cd*Cg/(Cd+Cg)]+Cic+△C1
Cd,Cg:分別接在晶振的兩個(gè)腳上和對(duì)地的電容,一般情況下 Cd == Cg,但 Cd != Cg 也是可以的晶振 負(fù)載電容,Cd、Cg稱作匹配電容或外接電容晶振 負(fù)載電容,其作用就是調(diào)節(jié)負(fù)載電容使其與晶振的要求相一致,需要注意的是Cd、Cg串聯(lián)后的總電容值(Cd*Cg/(Cd+Cg))才是有效的負(fù)載電容部分,假設(shè)Cd==Cg==30pF,那么Cd、Cg對(duì)負(fù)載電容的貢獻(xiàn)是15pF。
Cic:芯片引腳分布電容以及芯片內(nèi)部電容(部分芯片為了在PCB上省掉Cd、Cg,會(huì)在芯片內(nèi)部集成電容)。
△C1:PCB走線分布電容,經(jīng)驗(yàn)值為2.5~5pF。例如下圖表中要求晶振的負(fù)載電容CL = 10pF,根據(jù)計(jì)算公式,電路上連接在電容兩端的匹配電容Cd、Cg的取值約為15pF。
負(fù)載電容對(duì)振蕩頻率的影響
一般情況下,增大負(fù)載電容會(huì)使振蕩頻率下降,而減小負(fù)載電容會(huì)使振蕩頻率升高。通過(guò)初步的計(jì)算發(fā)現(xiàn)CL改變1pF,F(xiàn)x可以改變幾百Hz。
Fx = F0(1+C1/(C0+CL))^(1/2)
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