晶振負(fù)載電容
負(fù)載電容是一項(xiàng)很容易被混淆的參數(shù)。至少對(duì)無源晶振而言,是這樣的。何處此言?在電路板中,無源晶體起振需要旁邊的電容電阻來起振,無源晶體的負(fù)載電容與外部的電容電阻值匹配得到才能正常起振。當(dāng)我們咨詢負(fù)載電容值大小的時(shí)候,很多采購誤以為是電容值,其實(shí)不然。晶體外部的電容值我們稱之為匹配電容,匹配電容是為了使晶振兩端的等效電容等于或接近負(fù)載電容。要求高的場合還要考慮ic輸入端的對(duì)地電容。負(fù)載電容是晶振的兩條引線連接IC塊內(nèi)部及外部所有有效電容之和,可看作晶振片在電路中串接電容。他是一個(gè)測試條件,也是一個(gè)使用條件。應(yīng)用時(shí)一般在給出負(fù)載電容值附近調(diào)整可以得到精確頻率。此電容的大小主要影響負(fù)載諧振頻率和等效負(fù)載諧振電阻。負(fù)載頻率不同決定振蕩器的振蕩頻率不同。標(biāo)稱頻率相同的晶振,負(fù)載電容不一定相同。因?yàn)槭⒕w振蕩器有兩個(gè)諧振頻率,一個(gè)是串聯(lián)揩振晶振的 低負(fù)載電容晶振:另一個(gè)為并聯(lián)揩振晶振的高負(fù)載電容晶振。所以,標(biāo)稱頻率相同的晶振互換時(shí)還必須要求負(fù)載電容一至,不能冒然互換,否則會(huì)造成電器工作不正常。
晶振的負(fù)載電容值大抵從6-22PF不等,有客戶反映以前采購NDK晶振起振時(shí)間大概3-4秒,為什么采購的EPSON晶振起振時(shí)間要7-8秒,潛意識(shí)中客戶會(huì)誤以為是晶振品質(zhì)問題,其實(shí)一切都?xì)w根于負(fù)載電容值的大小,對(duì)產(chǎn)品起振時(shí)間有要求的,瑞泰建議盡量選擇負(fù)載電容值較低的,例如6PF,7PF,8PF,9PF。但終還是要結(jié)合考慮匹配電容的選擇。一般情況下,增大負(fù)載電容會(huì)使振蕩頻率下降,而減小負(fù)載電容會(huì)使振蕩頻率升高。
匹配電容如何計(jì)算
晶振的負(fù)載電容公式=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+Cic+△C 式中Cd,Cg為分別接在晶振的兩個(gè)腳上和對(duì)地的電容,Cic(集成電路內(nèi)部電容)+△C(PCB上電容)經(jīng)驗(yàn)值為3至5pf。因此,晶振的數(shù)據(jù)表中規(guī)定12pF的有效負(fù)載電容要求在每個(gè)引腳XIN 與 XOUT上具有22pF(2 * 12pF = 24pF = 22pF + 2pF 寄生電容)。兩邊電容為Cg,Cd,負(fù)載電容為Cl, cl=cg*cd/(cg+cd)+a。就是說負(fù)載電容15pf的話,兩邊兩個(gè)接27pf的差不多了。
2、晶振起振時(shí)間影響