晶振电路的两个电容有什么用

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晶振电路的两个电容有什么用

2024-07-10 06:53| 来源: 网络整理| 查看: 265

晶振旁边接的两个电容是起什么作用,有人说是负载电容,是用来纠正晶体的振荡频率用的;有人说是启振电容;有人说起谐振作用的。下面由贤集网小编给大家做简要的分析。想要了解的小伙伴们赶紧和本小编一起来看看吧!

电容与内部电路共同组成一定频率的振荡,这个电容是硬连接,固定频率能力很强,其他频率的干扰就很难进来了。

讲的通俗易懂一点,用一个曾经听过的笑话来比喻,大概意思就是本飞机被我劫持了,其他劫持者等下次吧。这个电容就是本次劫机者。

晶振电路其实是个电容三点式振荡电路,输出是正玄波晶体等效于电感,加两个槽路分压电容,输入端的电容越小,正反馈量越大。负载电容每个晶振都会有的参数,例如稳定度是多少PPM,部分人会称之为频差,单位都是PPM,负载电容是多少PF等。当晶振接到震荡电路上在震荡电路所引入的电容不符合晶振的负载电容的容量要求时震荡电路所出的频率就会和晶振所标的频率不同。

设计考虑事项:

1、使晶振、外部电容器(如果有)与IC之间的信号线尽可能保持最短。当非常低的电流通过IC晶振振荡器时,如果线路太长,会使它对EMC、ESD与串扰产生非常敏感的影响。而且长线路还会给振荡器增加寄生电容。

2、尽可能将其它时钟线路与频繁切换的信号线路布置在远离晶振连接的位置。

3、当心晶振和地的走线

4、将晶振外壳接地

如果实际的负载电容配置不当,第一会引起线路参考频率的误差。另外如在发射接收电路上会使晶振的振荡幅度下降(不在峰点),影响混频信号的信号强度与信噪。

当波形出现削峰,畸变时,可增加负载电阻调整(几十K到几百K)。要稳定波形是并联一个1M左右的反馈电阻。

据本小编的了解,电位器既可作三端元件使用也可作二端元件使用。后者可视作一可变电阻器,由于它在电路中的作用是获得与输入电压(外加电压)成一定关系得输出电压,因此称之为电位器。今天本文就着重的给大家介绍下电位器的主要分类有哪些?各自的类别有什么特点。希望本小编的讲解对将要购买电位器的朋友有所助益。

在PCBA上,我们很容易发现晶振的两端通常都会外接两颗电容。这两个电容叫晶振的外接电容,一般区间是6PF~30PF。这两颗外接电容会直接影响晶振频率的精度。C1和C2是电路板和包括IC 管脚和晶振在内的组件的总电容值。一般情况下,电路板的杂散电容Cs我们按照3~5PF来估算。

不同负载的晶振,要求的外接电容的容值也不一样。晶振这两颗电容需要接地, 其原理是实现电容的分压作用,电容值越小,晶振频率越偏正向。同理,电容值越大,晶振频率越偏负向。

举例来看:

晶振参数

标准频率:12.000000MHz

频差:±20PPM

负载电容:12PF

当外接电容是6PF时, 我们测出的震荡电路频率可能会偏正向,如12.000666MHz。

当外接电容是20PF时 我们测出的震荡电路频率会偏负向:如11.999666MHz

我们所做的工作就是根据测出的晶振频率频偏程度来选择合适的电容,使晶振在工作中产生的频率尽量靠近中心点,即: 12.000000MHz。

单片机晶振的 两个电容的作用 这两个电容叫晶振的负载电容,分别接在晶振的两个脚上和对地的电容,一般在几十皮发。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+△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。

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与线性状态, 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. 从名称认识电容在电路中的作用

电容器在电子电路中几乎是不可缺少的储能元件,它具有隔断直流、连通交流、阻止低频的特性。广泛应用在耦合、隔直、旁路、滤波、调谐、能量转换和自动控制等电路中。熟悉电容器在不同电路中的名称意义,有助于我们读懂电子电路图。

1.滤波电容 它接在直流电源的正、负极之间,以滤除直流电源中不需要的交流成分,使直流电平滑。一般常采用大容量的电解电容器,也可以在电路中同时并接其他类型的小容量电容以滤除高频交流电。

2.退耦电容 并接于放大电路的电源正、负极之间,防止由电源内阻形成的正反馈而引起的寄生振荡。

3.旁路电容 在交、直流信号的电路中,将电容并接在电阻两端或由电路的某点跨接到公共电位上,为交流信号或脉冲信号设置一条通路,避免交流信号成分因通过电阻产生压降衰减。

4.耦台电容 在交流信号处理电路中,用于连接信号源和信号处理电路或者作两放大器的级间连接,用以隔断直流,让交流信号或脉冲信号通过,使前后级放大电路的直流工作点互不影响。

5.调谐电容 连接在谐振电路的振荡线圈两端,起到选择振荡频率的作用。

6.衬垫电容 与谐振电路主电容串联的辅助性电容,调整它可使振荡信号频率范围变小,并能显著地提高低频端的振荡频率。适当地选定衬垫电容的容量,可以将低端频率曲线向上提升,接近于理想频率跟踪曲线。

7.补偿电容它是与谐振电路主电容并联的辅助性电容,调整该电容能使振荡信号频率范围扩大。



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