晶振的负载电容容要怎么与晶振搭配

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把晶振的负载电容搞大了会怎样
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人物:ARM&、12M晶振和晶振的负载电容。事件:晶振的负载电容,规格书要求30pF,而我实际上提供了近60pF(两个100pF的)。现象:ARM烧程序较慢,程序下载成功后可以正常工作;晶振的输出频率11.9M;输出电压波形依旧正弦波,但幅值由以前电容匹配时的2v,变为2.5v。问题:负载电容由规定的30pF&变为60pF,对晶振寿命是否有影响;为什么ARM写程序变慢了。已经量产,焊板结束,突然发现这个事故,望大家多多帮忙,不胜感激。&
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把晶振搞大了,可以生一个30p的小晶振了
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能起振,就影响不大。
加大负载电容,一&频率会降低,但降低的不多,二,波形更稳定,频谱更纯,三,起振会困难些。
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二楼的真强
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补偿电容,变吸收电容?起振困难。
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起振变慢,波形更稳定
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热门推荐 /2单片机晶振为何要加匹配电容?
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单片机晶振为何要加匹配电容?
“晶振的这两个匹配电容的主要作用是对晶体和振荡电路的补偿和匹配,使电路易于启振并处于合理的激励态下,同时对振荡频率也有一定的“微调”作用。晶振的过激励或欠激励虽可工作,但前者使晶振容易老化,影响使用寿命,并导致振荡电路的EMC特性变劣;而后者则导致晶振不易启振,工作较难稳定。所以电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低、振荡器工作的稳定性、起振的难易程度及温度稳定性等。供参考。&”“如果你说的晶振是芯片两个引脚上跨接一个石英晶体的那种电路,&在芯片内部那两个引脚之间,&实际上是一个反相器.&这种电路是一个电容三点式振荡器,&石英晶体等效于并联&LC&谐振器.&两个引脚到地的两个电容就是电容三点电路的分压电容,&地线就是分压点.&所以这两个电容的比例形成电容三点式振荡器的正反馈系数,&即振荡条件.&因为芯片引脚本身到地有一个&10&到几十&PF&的分布电容,&&外接的电容是并联相加在这个分布电容上的,&&所以你少接一个或两个电容都不接并不等于没有电容分压,&尤其在振荡频率较高时,&10&PF&的分布电容可能已经是或接近够用的了.&芯片厂家并不知道你用的频率,&所以一般都说明要接两个电容到地,&但有时也专门设计内部对地电容,&减小外接电容的值以至可以不接.&同时正如一些网友指出这些电容是并联在石英晶体上的,&可以微调和影响振荡的频率.&”
晶体的谐振模式晶体具有两种谐振模式:串联(两个频率中的低频率)和并联(反谐振,两个频率中的高频率)。所有在振荡电路中呈现纯阻性时的晶体都表现出两种谐振模式。在串联谐振模式中,动态电容的容抗Cm、感抗Lm相等且极性相反,阻抗最小。在反谐振点。阻抗却是最大的,电流是最小的。在振荡器应用中不使用反谐振点。&通过添加外部元件(通常是电容),石英晶体可振荡在串联与反谐振频率之间的任何频率上。在晶体工业中,这就是并联频率或者并联模式。这个频率高于串联谐振频率低于晶体真正的并联谐振频率(反谐振点)。图2给出了典型的晶体阻抗与频率关系的特性图。&图2.&晶体阻抗相对频率&负载电容和可牵引性在使用并联谐振模式时负载电容是晶体一个重要的指标。在该模式当中,晶体的总电抗呈现感性,与振荡器的负载电容并联,形成了LC谐振回路,决定了振荡器的频率。当负载电容值改变后,输出频率也随之改变。因而,晶体的生产商必须知道振荡器电路中的负载电容,这样可以在工厂中使用同样的负载电容来校准。&如果使用谐振在不同的负载电容上的晶体,那么晶体频率将偏离额定的工作频率,这样参考频率将引入误差。因而,需要添加外部电容,改变负载电容,使晶体重新振荡到需要的工作频率上。&图3给出评估板电路里的晶体图。在这个电路中,C14和C15是串联牵引电容,而C16是并联牵引电容。Cevkit为等效的芯片加上评估印刷板的寄生电容。Cevkit约为5pF。&图3.&评估板晶体等效电路&串联牵引电容会加快晶体振荡,而并联电容会减缓振荡。Cevkit为5pF,如果使用负载电容为5pF的晶体,会振荡到需要的频率上,因而无需外部的电容(C16不接,同时C14和C15在板上短接)。评估板本身使用3pF负载电容的晶体,需要两个15pF电容串联加速振荡。负载电容的计算如下:&&在这个例子中,如果不使用两个串联电容,4.7547MHz晶体会振荡在4.7544MHz,而接收机将调谐在314.98MHz而不是315.0MHz,频率误差约为20kHz,也就是60ppm。&因而,关键是使用串联或者并联或者两种形式匹配晶体的负载容抗(取决于电容的值)。例如,1pF并联电容是6pF负载电容所需要的(或者以下的结合形式:C14&=&C15&=&27pF,&C16&=&5pF)。&谨慎使用大电容值的C16,因为它会增大谐振电路的电流,导致晶体停振,图4给出了并联电容和振荡器电流的关系图。&图4.&晶体振荡器电流与附加的并联负载电容的关系&在定制的PCB板中,如果Cevkit未知,可以使用频谱分析仪监测中频(在信号进入频谱分析仪之前确保使用隔直电容),然后使用串联和并联电容调谐中频频率至。&(ZT自http://www..cn)
TA的最新馆藏[转]&[转]&[转]&
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分析晶振负载电容不匹配造成的影响
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一个完整的晶体谐振器由以下参数组合而成,振荡频率,频率误差,频率偏差,负载电容,工作温度,封装尺寸。在电路中,容易让人混淆的即是负载电容。因晶体谐振器外部接有电容电阻等电子元器件,而电容的单位为PF,晶体谐振器自身有负载电容,即是用来与外部电容匹配的,晶体的负载电容单位也为PF,因此在工程师选型中,容易忽略晶体的负载电容,从而在采购之时,将外部电容值告知供应商。如此,电容值匹配错误会引起哪些问题呢?网友的烦恼: 之前在做一块电路板的时候遇到这样一个问题:当时公司需要设计一款通信类产品,暂时命名为A系统。A系统硬件设计完成以后,调试过程发现晶体无法正常振荡。但是时钟电路是已经被验证过的成熟设计。硬件设计找不到原因,最终找到一种妥协的办法:在编写软件的时候调整了晶振起振的等待时间,板子终于开始正常工作了。就这样,软硬件调试完毕以后,正式交予生产部门投产。几个月之后,售后服务人员反映,同一个晶体在A系统不容易起振,而该晶振换到其他类型设备上又能够正常工作,因此考虑A系统本身的设计问题。问题被反馈到开发部门,经过严格的测试并结合产品设计过程发现的问题总结现象如下:A系统换用其他晶体后可以正常振荡其他系统换用A系统的晶体后可以正常振荡A系统振荡幅度较其他系统小。A系统大约VPP为1.8V,其他系统为3.3VA系统起振时间较长 最终经过核实,发现是匹配电容焊接错误。下发至生产部门的器件清单中的匹配电容标注为220,即22p,生产部门误以为是220p,焊接元器件错误,导致了以上问题的发生。在瑞泰看来,容易将晶振外部电容与晶振电容相互混淆,并不是第一次听闻了,如若遇到参数模糊不清,建议咨询公司内部工程师。基于以上的问题,在今后的设计中,外部电容值与晶体自身电容值一定要区分开。此外,晶体的匹配电容还有如下一些需要注意的地方:一般情况下,增大晶体的负载电容将会使晶体振荡频率下降负载电容越大,其振荡越稳定,但是会增加起振时间当晶体振荡器的波形出现削峰、畸变时,这一般是由于过驱动导致,可以通过串联一个负载电阻解决,电阻值一般在几十k到几百k。如果要稳定波形,则可以通过并联一个1M到10M的反馈电阻。在瑞泰看来,容易将晶振外部电容与晶振电容相互混淆,并不是第一次听闻了,如若遇到参数模糊不清,建议咨询公司内部工程师。
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作者最新文章一般用的32.768KHz的圆柱晶振的负载电容是多少呢?怎样计算外接匹配电容呢?-电子产品世界论坛
一般用的32.768KHz的圆柱晶振的负载电容是多少呢?怎样计算外接匹配电容呢?
RT,一般应用的时候是不是不需要接外部电容的?我想知道如果在理论计算的时候,晶振本身的负载电容取多少,查了一些资料,说法都不太一样,有的说是12.5pF,还有的说是22pF,不知道究竟是多少,求高手指教)&
&&由于两个22pF的电容串联后容量约为11pF,约等于12.5pF,所以是不是理解为晶振负载电容为12.5pF,外接电容的容量选用22pF?
C1、C2为对地电容
负载电容Cf=[Cd*Cg/(Cd+Cg)]+Cic+dC
Cd、Cg为晶振两引脚对地电容
Cic:集成电路的内部电容
dC:电路板寄生电容(2~5pF)
之后就要看晶振的数据表要求的负载电容是多少了,比如要求Cf=12.5pF,
则计算Cd=Cg=[Cf-(Cic+dC)]*2约为20pF左右
你说的那个12.5pF是晶振的负载电容,而那个22是计算出来的起振电容,也就是我上面算出来的20pF
不知道这么解释明不明白?
首先得搞清楚负载电容和外接电容是两码事
负载电容是晶振数据手册上要求的那个电容值
不同于晶振管脚外接的那俩电容,需要计算
最了解晶振的莫过于自己的厂家,所以用厂家推荐的对应起振电容容值是最方便的
学习了。仔细看了下,那手册上是负载电容。用时还真没注意这么个讲究。
一般说来,很少有人计算这个的
经验取值就可以了,都在20~40pF之间取,一般不会出现错误
建议向厂家了解,不同厂家的可能会有些差异。
参考官方的设计,一般都是几十pF,不会太大,像STM32就是12pF
计算外接电容,上海唐辉电子 官网上有FAE技术支持资料。
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