一般單片機都會有這樣的電路。晶振的兩個引腳與芯片(如單片機)內(nèi)部的反相器相連接,再結(jié)合外部的匹配電容CL1、CL2、R1、R2,組成一個皮爾斯振蕩器(Pierce oscillator)

上圖中,U1為增益很大的反相放大器,CL1、CL2為匹配電容TCC1210,是電容三點式電路的分壓電容,接地點就是分壓點。
以接地點即分壓點為參考點,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看,形成一個正反饋以保證電路持續(xù)振
蕩,它們會稍微影響振蕩頻率,主要用與微調(diào)頻率和波形,并影響幅度。 X1是晶體,相當于三點式里面的電感
R1是反饋電阻0201WMF1001TEE(一般≥1MΩ),它使反相器在振蕩初始時處于線性工作區(qū),R2與匹配電容組成網(wǎng)絡,提供180度
相移,同時起到限制振蕩幅度,防止反向器輸出對晶振過驅(qū)動將其損壞。

這里涉及到晶振的一個非常重要的參數(shù),即負載電容CL(Load capacitance),它是電路中跨接晶體兩端的總的有效電容(不是晶振外接的匹配電容),
主要影響負載諧振頻率和等效負載諧振電阻,與晶體一起決定振蕩器電路的工作頻率,通過調(diào)整負載電容,就可以將振蕩器的工作頻率微調(diào)到標稱值。
負載電容的公式如下所示:

其中,CS為晶體兩個管腳間的寄生電容(Shunt Capacitance)
CD表示晶體振蕩電路輸出管腳到地的總電容,包括PCB走線電容CPCB、芯片管腳寄生電容CO、外加匹配電容CL2,即CD=CPCB+CO+CL2
CG表示晶體振蕩電路輸入管腳到地的總電容,包括PCB走線電容CPCB、芯片管腳寄生電容CI、外加匹配電容CL1,即CG=CPCB+CI+CL1
一般CS為1pF左右,CI與CO一般為幾個皮法,具體可參考芯片或晶振的數(shù)據(jù)手冊
(這里假設CS=0.8pF,CI=CO=5pF,CPCB=4pF)。
比如規(guī)格書上的負載電容值為18pF,則有

則CD=CG=34.4pF,計算出來的匹配電容值CL1=CL2=25pF
元器貓在這個例子中提供了YXC晶振18PF(頻率不計)
YXC 晶體 YSX321SL 4P 3225 24MHZ 18PF ±10PPM料號:X322524MRB4SI

同時還有CCTC 的25PF貼片電容TCC 0603 NPO 25pF ±5% 50V 0.8mm 料號:TCC0603COG250J500CT

最后注意:計算時注意每個電容取值量的主體,不能張冠李戴。
標簽:
晶振的負載電容的計算和選型,電阻搭配