走進晶振的世界,晶振電路中如何抉擇電容?


原標題:走進晶振的世界,晶振電路中如何抉擇電容?
在晶振電路中,電容的選擇至關重要,它直接影響晶振的振蕩頻率、穩定性和性能。以下是選擇晶振電路中電容的一些關鍵步驟和考慮因素:
一、電容的作用
負載電容:與石英晶體一起構成振蕩電路,維持晶振的穩定振蕩,為晶體提供穩定能量。負載電容的大小直接影響晶振的振蕩頻率和精度。
啟動電容:在晶振電路中起到輔助啟動的作用,提供合適的電荷儲備,加速晶振的啟動過程。
二、電容的選擇步驟
確定負載電容值:
晶振的負載電容值通常在出廠時就已經確定,并標注在晶振的規格書上。常見的負載電容值有12.5pF、16pF、20pF、30pF等。
在選擇外接電容時,需要確保晶振兩端的等效電容等于或接近其負載電容值。
考慮雜散電容:
電路板上的元件和布線會產生一定的雜散電容,這個雜散電容的大小會直接影響到晶振的諧振頻率和穩定性。
雜散電容的值通常在3~5pF之間,需要在選擇外接電容時予以考慮。
計算外接電容值:
根據負載電容和雜散電容的值,可以計算出外接電容的合適值。一般來說,晶振兩端所接電容是所要求的負載電容的兩倍,這樣并聯起來就接近負載電容了。
例如,若晶振的負載電容為12.5pF,雜散電容估算為3pF,則外接電容的值可以選擇為:C1=C2=2×(12.5?3)=19pF(近似值)。
選擇電容類型和封裝:
類型:推薦選擇NPO/COG材質的陶瓷電容,這種電容具有溫度系數低、頻率穩定性好、損耗小的特點,適合用于高頻振蕩電路。
封裝:盡量選擇小封裝的電容,因為封裝小的器件寄生參數小,有利于提高晶振的穩定性。
三、注意事項
電容值的選擇:在許可范圍內,C1和C2的值越低越好。雖然較大的電容值有利于振蕩器的穩定,但會增加起振時間。
電容值的匹配:為了使晶振的負載平衡,一般要求C1等于C2。在某些情況下,為了使上電時加快晶振起振,可以使C2值大于C1值。
電容的品質:選擇高質量的電容,確保其性能穩定可靠,避免因電容質量問題導致晶振工作異常。
四、實際應用中的調整
在實際應用中,如果通過最大限度的調整振蕩電路的晶體外部電容也難以實現振蕩電路的頻率穩定性,可以考慮以下措施:
調整外部負載電容:增加或減少外部負載電容的值,以微調振蕩頻率。
更換合適的負載容量晶體:如果當前晶振的負載電容值與電路需求不匹配,可以考慮更換具有合適負載電容值的晶振。
通過以上步驟和注意事項,可以合理選擇晶振電路中的電容,確保晶振的穩定性和性能。
責任編輯:David
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