经(jīng)常遇(yù)到有人把晶振的负载电容(róng)与外(wài)接电容混淆,甚(shèn)至还有人误以为这是指同样的参数(shù)。这(zhè)里需要特别(bié)指出的是(shì):若你这样(yàng)想,就大(dà)错特错了。
下面(miàn)就为您进行分析与区分:
负载电容指的是晶振的一个内部(bù)重要电气参(cān)数。
一(yī)般(bān)情况下(xià),对功耗不太敏感的电子(zǐ)设(shè)备上(shàng),常见(jiàn)的晶振负载电容为 15PF、18PF、20PF。
那么,诸如腕表(biǎo)、手机、蓝牙耳机等对低功耗明显有(yǒu)较高需求的电子(zǐ)产品(pǐn)上常采(cǎi)用的为(wéi)负载电容(róng)较小的晶振(zhèn),比如(rú)6PF、7PF、9PF、10PF、12PF。
晶振的负载电容在生产环(huán)节已经根据需求通过加工工艺锁定,在应用中无(wú)法(fǎ)更改。
晶(jīng)振的(de)外接电容是指在(zài)PCBA板上分别与晶振频率(lǜ)输(shū)入(rù)脚与(yǔ)输出脚串联的(de)电子元(yuán)件。外接电容值的大小由晶振负载电容与电(diàn)路板杂散电容(róng)(包括IC电容在内)所决定,通常为这两者之(zhī)和。
在振荡电路应用中,晶振负载电容、杂散(sàn)电容(róng)与外接(jiē)电容之(zhī)间的(de)关系示意图如下:
注:
1、 CL: 石英晶体谐(xié)振器的负载(zǎi)电容。
2、CS: 指杂散电容,包(bāo)括IC内部的杂(zá)散容(róng)值、电路板布线间的电容量、PCB板各层之间的寄生电容等。
3、C1 和(hé) C2:分别指石英(yīng)晶体谐振器在电(diàn)路应(yīng)用(yòng)中的两(liǎng)颗外(wài)接电容。
外接电(diàn)容的(de)应用目的(de)有两个:
针对(duì)晶振频(pín)率进(jìn)行(háng)微调,使其尽(jìn)量靠近目标频率(lǜ)。规则:外接电容越大,晶振输出频率越偏负向。反(fǎn)之,外接电容越小,晶振输出频(pín)率则趋于正向变化(huà)。
外接电容可以(yǐ)起到对振荡电(diàn)路的稳定作用(yòng)。这也是为何建议在晶振(zhèn)频率输入(rù)脚(jiǎo)与输(shū)出(chū)脚(jiǎo)分别加一颗同(tóng)值电容的(de)原因。
最后需要提(tí)醒两点:
1、外(wài)接电容所(suǒ)起到的(de)作用(yòng)仅仅是对晶振频率(lǜ)进(jìn)行微(wēi)调。若晶振工作时频偏过大,就需(xū)要(yào)考虑(lǜ)晶振本身精度的(de)原因,比如晶振精度是否不能满(mǎn)足芯片要求而更(gèng)改为精(jīng)度更高的晶振。
2、外接电容仅(jǐn)用于无源晶(jīng)振的应用。在有源晶振的电路应用(yòng)中(zhōng),无需外接(jiē)电容(róng)。
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