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晶振電容的計算公式

硬件攻城獅 ? 來源:硬件攻城獅 ? 2024-11-05 16:09 ? 次閱讀

晶振電容的計算涉及到幾個不同的方面,包括匹配電容、旁路電容和負載電容的計算。

?匹配電容的計算?:

根據晶振的額定頻率和頻率穩定度要求,可以計算出晶振的頻率變化范圍,進而計算出所需的匹配電容。計算公式為:匹配電容 = 1 / (2πf × Δf),其中f為晶振的頻率,Δf為頻率變化范圍?。

?旁路電容的計算?:

振蕩器電路中,通過在晶振兩端并聯一個電容,可以濾除信號中的雜波和干擾,提高振蕩器的穩定性和精度。旁路電容的計算公式為:C = (2πfL)/(Qf),其中C表示旁路電容的值,f為晶振的頻率,L為晶振的等效電感,Q為晶振的品質因數?2。

外部負載電容CL的計算公式

負載電容CL是指連接到晶振上的終端電容。CL值取決于外部電容器CL1和CL2,刷電路板上的雜散電容(Cs)。CL值由由晶振制造商給出。保證振蕩頻率精度,主要取決于振蕩電路的負載電容與給定的電容值相同,保證振蕩頻率穩定度主要取決于負載電容保持不變。外部電容器CL1和CL2可用來調整CL,使之達到晶振制造商的標定值。

CL的表達式如下:

205564cc-9802-11ef-a511-92fbcf53809c.jpg

CL1和CL2計算實例:

例:如果CL =15pF,并假設Cs = 5pF,則有:

205dbb54-9802-11ef-a511-92fbcf53809c.jpg

即:CL1 = CL2 = 20pF

反饋電阻RF

在大多數情況下,反饋電阻RF是內嵌在振蕩器電路內的(至少在ST的MCU中是如此)。它的作用是通過引入反饋使反向器的功能等同于放大器。Vin和Vout之間增加的反饋電阻使放大器在Vout = Vin時產生偏置,迫使反向器工作在線性區域(下圖中陰影區)。該放大器放大了晶振的正常工作區域內的在并聯諧振區內的噪聲(例如晶振的熱噪聲),從而引發晶振起振。如果在起振后去掉反饋電阻RF,振蕩器仍可以繼續正常運轉。

反向器工作示意圖

207cc9e0-9802-11ef-a511-92fbcf53809c.jpg

下表是頻率及對應的反饋電阻RF參考值

209994a8-9802-11ef-a511-92fbcf53809c.jpg

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原文標題:“告別迷茫:晶振負載電容CL的計算詳解及實例分析”

文章出處:【微信號:mcu168,微信公眾號:硬件攻城獅】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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