纠正无源晶振Crystal负载电容CL的理解误区

纠正无源晶振Crystal负载电容CL的理解误区

(晶诺威科技无源晶振SMD1612主要参数)

在无源晶振的实际电路应用中,我们不可避免的会遇到电容匹配问题。电容匹配不好,会直接导致晶振起振延迟、频偏等问题,导致电路板上电后系统可能无法正常启动。

那么电容匹配到底指的是什么?该如何正确匹配?

首先,负载电容CL不等于外接电容

负载电容CL指的是晶振的一个内部重要电气参数。

一般情况下,对功耗不太敏感的电子设备PCBA上,常见的晶振负载电容为12PF、15PF、18PF、20PF。

晶振的外接电容是指在PCBA板上分别与晶振频率输入脚与输出脚串联的电子元件。外接电容值的大小由晶振负载电容与电路板杂散电容(包括IC电容在内)所决定,通常为这两者之和。

外接电容计算公式

纠正无源晶振Crystal负载电容CL的理解误区

注:
1、 CL: 石英晶体谐振器的负载电容。
2、CS: 指杂散电容,包括IC内部的杂散容值、电路板布线间的电容量、PCB板各层之间的寄生电容等。
3、C1 和 C2:分别指无源晶振的两颗外接电容。

 

举例:

假如我们采用的为无源晶振 24MHZ,电路板杂散电容一般估算为4~6PF(理论参考值)。

根据公式:

负载电容CL为20PF时,外接电容C1或C2(等值)大约分别为:27~33PF

外接电容的作用

针对晶振频率进行微调,使其尽量靠近目标频率。一般情况下,增大外接电容会使振荡频率下降,而减小外接电容会使振荡频率升高。通过计算你会发现外接电容改变1pF,晶振频率可以改变几百Hz。

外接电容可以起到对振荡电路的稳定作用,因此这也是建议外接电容为同值的原因。

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