走进晶振的世界,晶振电路中如何抉择电容?


原标题:走进晶振的世界,晶振电路中如何抉择电容?
在晶振电路中,电容的选择至关重要,它直接影响晶振的振荡频率、稳定性和性能。以下是选择晶振电路中电容的一些关键步骤和考虑因素:
一、电容的作用
负载电容:与石英晶体一起构成振荡电路,维持晶振的稳定振荡,为晶体提供稳定能量。负载电容的大小直接影响晶振的振荡频率和精度。
启动电容:在晶振电路中起到辅助启动的作用,提供合适的电荷储备,加速晶振的启动过程。
二、电容的选择步骤
确定负载电容值:
晶振的负载电容值通常在出厂时就已经确定,并标注在晶振的规格书上。常见的负载电容值有12.5pF、16pF、20pF、30pF等。
在选择外接电容时,需要确保晶振两端的等效电容等于或接近其负载电容值。
考虑杂散电容:
电路板上的元件和布线会产生一定的杂散电容,这个杂散电容的大小会直接影响到晶振的谐振频率和稳定性。
杂散电容的值通常在3~5pF之间,需要在选择外接电容时予以考虑。
计算外接电容值:
根据负载电容和杂散电容的值,可以计算出外接电容的合适值。一般来说,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。
例如,若晶振的负载电容为12.5pF,杂散电容估算为3pF,则外接电容的值可以选择为:C1=C2=2×(12.5−3)=19pF(近似值)。
选择电容类型和封装:
类型:推荐选择NPO/COG材质的陶瓷电容,这种电容具有温度系数低、频率稳定性好、损耗小的特点,适合用于高频振荡电路。
封装:尽量选择小封装的电容,因为封装小的器件寄生参数小,有利于提高晶振的稳定性。
三、注意事项
电容值的选择:在许可范围内,C1和C2的值越低越好。虽然较大的电容值有利于振荡器的稳定,但会增加起振时间。
电容值的匹配:为了使晶振的负载平衡,一般要求C1等于C2。在某些情况下,为了使上电时加快晶振起振,可以使C2值大于C1值。
电容的品质:选择高质量的电容,确保其性能稳定可靠,避免因电容质量问题导致晶振工作异常。
四、实际应用中的调整
在实际应用中,如果通过最大限度的调整振荡电路的晶体外部电容也难以实现振荡电路的频率稳定性,可以考虑以下措施:
调整外部负载电容:增加或减少外部负载电容的值,以微调振荡频率。
更换合适的负载容量晶体:如果当前晶振的负载电容值与电路需求不匹配,可以考虑更换具有合适负载电容值的晶振。
通过以上步骤和注意事项,可以合理选择晶振电路中的电容,确保晶振的稳定性和性能。
责任编辑:David
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