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更多>>石英晶振與外接電容
來(lái)源:http://www.luck-168.com.cn 作者:帝國科技技術(shù)部 2017年07月01
各種邏輯芯片的石英晶振引腳可以等效為電容三點(diǎn)式振蕩器. 晶振引腳的內部通常是一個(gè)反相器, 或者是奇數個(gè)反相器串聯(lián). 在石英晶體輸出引腳 XO 和晶體輸入引腳 XI 之間用一個(gè)電阻連接, 對于 CMOS 芯片通常是數 M 到數十 M 歐之間. 很多芯片的引腳內部已經(jīng)包含了這個(gè)電阻, 引腳外部就不用接了. 這個(gè)電阻是為了使反相器在振蕩初始時(shí)處與線(xiàn)性狀態(tài), 反相器就如同一個(gè)有很大增益的放大器, 以便于起振. 石英晶體也連接在晶振引腳的輸入和輸出之間, 等效為一個(gè)并聯(lián)諧振回路, 振蕩頻率應該是石英晶振的并聯(lián)諧振頻率. 晶體旁邊的兩個(gè)電容接地, 實(shí)際上就是電容三點(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), 振蕩引腳的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(lái)看, 形成一個(gè)正反饋以保證電路持續振蕩. 在芯片設計時(shí), 這兩個(gè)電容就已經(jīng)形成了, 一般是兩個(gè)的容量相等, 容量大小依工藝和版圖而不同, 但終歸是比較小, 不一定適合很寬的頻率范圍. 外接時(shí)大約是數 PF 到數十 PF, 依頻率和石英晶振的特性而定. 需要注意的是: 這兩個(gè)電容串聯(lián)的值是并聯(lián)在諧振回路上的, 會(huì )影響振蕩頻率. 當兩個(gè)電容量相等時(shí), 反饋系數是 0.5, 一般是可以滿(mǎn)足振蕩條件的, 但如果不易起振或振蕩不穩定可以減小輸入端對地電容量, 而增加輸出端的值以提高反饋量,一般芯片的 Data sheet 上會(huì )有說(shuō)明 ,時(shí)鐘晶體表晶,32.768K系列,現在國外設計開(kāi)發(fā)都以小負載電容為主了,因為小負載電容,可以減少電流電壓的流量,表晶線(xiàn)路使用小負載電容也可以使電池使命延長(cháng)。
每個(gè)石英晶振焊接在線(xiàn)路板上都會(huì )有兩個(gè)外接電容,這兩個(gè)電容叫晶振的外部負載電容,作用是啟到平穩凈增基準精度,和到外部調節作用,分別接在石英晶振的兩個(gè)腳上和對地的電容,49S石英晶振一般外接負載電容在22pf---33pf左右,當然這也要看每個(gè)IC和到線(xiàn)路的匹配,49/S晶振常規的負載電容在國內都是18pf或者20pf。表晶32.768K的常規負載電容是12.5pf,當然也是要看IC和到線(xiàn)路板的設計。外接電容它會(huì )直接影響到晶振的諧振頻率和輸出幅度,一般訂購晶振時(shí)候最后能準確的提供需要多大的負載電容,以為外接電容也是非常重要的一項指標。
晶振的負載電容=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+Cic+△C式中Cd,Cg為分別接在晶振的兩個(gè)腳上和對地的電容,Cic(集成電路內部電容)+△C(PCB上電容)經(jīng)驗值為3至5pf.


每個(gè)石英晶振焊接在線(xiàn)路板上都會(huì )有兩個(gè)外接電容,這兩個(gè)電容叫晶振的外部負載電容,作用是啟到平穩凈增基準精度,和到外部調節作用,分別接在石英晶振的兩個(gè)腳上和對地的電容,49S石英晶振一般外接負載電容在22pf---33pf左右,當然這也要看每個(gè)IC和到線(xiàn)路的匹配,49/S晶振常規的負載電容在國內都是18pf或者20pf。表晶32.768K的常規負載電容是12.5pf,當然也是要看IC和到線(xiàn)路板的設計。外接電容它會(huì )直接影響到晶振的諧振頻率和輸出幅度,一般訂購晶振時(shí)候最后能準確的提供需要多大的負載電容,以為外接電容也是非常重要的一項指標。
晶振的負載電容=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+Cic+△C式中Cd,Cg為分別接在晶振的兩個(gè)腳上和對地的電容,Cic(集成電路內部電容)+△C(PCB上電容)經(jīng)驗值為3至5pf.

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