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晶振负载电容计算公式和说明
2025-01-16 小编 110浏览

晶振的负载电容是指晶振要正常震荡所需要的电容。这个电容一般接在晶振的两个脚上和对地,其取值直接关系到调频的准确度。如果实际电路中负载电容值不够准确,那么晶振的准确度就会有偏差。


计算公式:晶振的负载电容Cf=[Cd*Cg/(Cd+Cg)]+Cic+△C

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其中:
Cd:接在晶振一个脚上的电容。
Cg:接在晶振另一个脚(通常是对地)的电容。
Cic:集成电路内部电容,这是由具体芯片设计决定的,通常需要在数据手册中查找。
ΔC:PCB(印刷电路板)上的电容及其他杂散电容的总和,值一般为3至5pF。


负载电容

作用、影响


匹配电容:负载电容是晶振正常振荡所需要的电容。外接电容的目的是使晶振两端的等效电容等于或接近负载电容。在一些对精度要求高的场合,还需要考虑IC输入端的对地电容。 


影响谐振频率:负载电容的大小主要影响晶振的负载谐振频率和等效负载谐振电阻。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。 


负载电容与振荡频率: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,可以看作晶振片在电路中串接的电容。不同的负载电容会导致振荡器的振荡频率不同。即使标称频率相同的晶振,负载电容也不一定相同。因为石英晶体振荡器有两个谐振频率,一个是串联谐振频率的低负载电容晶振,另一个是并联谐振频率的高负载电容晶振。因此,在互换标称频率相同的晶振时,必须确保负载电容一致,否则可能导致电器工作不正常。


应用当中

注意事项


精确调整:在应用时,一般在给出负载电容值附近进行调整,以获得精确的振荡频率。 


电容并联:一般晶振两端所接的电容是所要求的负载电容的两倍,这样并联起来可以接近负载电容的值。 


防止晶振过驱动:晶振输入输出连接的电阻作用是产生负反馈,保证放大器工作在高增益的线性区。输出端的电阻与负载电容组成网络,提供180度相移,同时起到限流的作用,防止反向器输出对晶振过驱动,从而损坏晶振。


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