晶振负载电容的计算.docx

晶振负载电容的计算图中CI,C2这两个电容就叫晶振的负载电容，分别接在晶振的两个脚上和对地的电容，一般在几十皮法它会影响到晶振的谐振频率和输出幅度，一般订购晶振时候供货方会问你负载电容是多少晶振的负载电容=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+Cic+A C式中Cd,Cg为分别接在晶振的两个脚上和对地的电容,Cic (集成电路 内部电容)+△ C(PCB上电容)经验值为3至5pf因此，晶振的数 据表中规定12pF的有效负载电容要求在每个引脚XIN与XOUT上 具有22pF(2 * 12pF = 24pF = 22pF + 2pF寄生电容)两边电容为Cg,Cd，负载电容为 Cl, cl=cg*cd/(cg+cd)+a就是说负载电容15pf的话，两边两个接27pf的差不多了，各种逻辑芯片的晶振引脚可以等效为电容三点式振荡器晶振引脚的 内部通常是一个反相器，或者是奇数个反相器串联在晶振输出引脚XO和晶振输入引脚XI之间用一个电阻连接，对于CMOS芯片通 常是数M到数十M欧之间.很多芯片的引脚内部已经包含了这个 电阻，引脚外部就不用接了这个电阻是为了使反相器在振荡初始时 处于线性状态，反相器就如同一个有很大增益的放大器，以便于起振.石英晶体也连接在晶振引脚的输入和输出之间，等效为一个并联谐振回路，振荡频率应该是石英晶体的并联谐振频率.晶体旁边的两个电容接地，实际上就是电容三点式电路的分压电容，接地点就是分压点.以接地点即分压点为参考点，振荡引脚的输入和输出是反相的，但从并联谐振回路即石英晶体两端来看，形成一个正反馈以保证电路持续振荡.在芯片设计时，这两个电容就已经形成了，一般是两个的容量相等，容量大小依工艺和版图而不同，但终归是比较小，不一定适合很宽的频率范围.外接时大约是数PF到数十PF,依频率和石英晶体的特性而定.需要注意的是：这两个电容串联的值是并联在谐振回路上的，会影响振荡频率.当两个电容量相等时，反馈系数是0.5, 一般是可以满足振荡条件的，但如果不易起振或振荡不稳定可以减小输入端对地电容量，而增加输出端的值以提高反馈量..一般芯片的Data sheet上会有说明。

另：1. 匹配电容-----负载电容是指晶振要正常震荡所需要的电容一般外 接电容，是为了使晶振两端的等效电容等于或接近负载电容要求高 的场合还要考虑ic输入端的对地电容一般晶振两端所接电容是所要求的负载电容的两倍这样并联起来就接近负载电容了2. 负载电容是指在电路中跨接晶体两端的总的外界有效电容他是 一个测试条件，也是一个使用条件应用时一般在给出负载电容值附 近调整可以得到精确频率此电容的大小主要影响负载谐振频率和等效负载谐振电阻3. 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4. 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，可看作晶振片在电路中串接电容负载频率不同决定振荡器的 振荡频率不同标称频率相同的晶振，负载电容不一定相同因为石 英晶体振荡器有两个谐振频率，一个是串联揩振晶振的低负载电容晶 振：另一个为并联揩振晶振的高负载电容晶振所以，标称频率相同 的晶振互换时还必须要求负载电容一至，不能冒然互换，否则会造成电器工作不正常。