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按字母分类 ：晶振负载电容的计算方法以及需要注意的地方
浅聊晶振负载电容的计算方法！
图中CI,C2这两个电容就叫晶振的负载电容,分别接在晶振的两个脚上和对地的电容，一般在几十皮法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=[(C1*C2)/(C1+C2)]+Cic+△C&
式中C1,C2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+△CPCB上电容经验值为3至5pf。因此晶振的数据表中规定12pF的有效负载电容要求在每个引脚XIN 与 XOUT上具有22pF 2 * 12pF = 24pF = 22pF + 2pF 寄生电容。两边电容为C1,C2,负载电容为：
Cl,Cl=cg*cd/(cg+cd)+a&
就是说负载电容15pf的话两边两个接27pf的差不多了。
各种逻辑芯片的晶振引脚可以等效为电容三点式。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于线性状态, 反相器就如同一个有很大增益的, 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。 一般芯片的 Data sheet上会有说明。
最后在简单说几点注意的地方：
1.匹配电容-----负载电容是指晶振要正常震荡所需要的电容。一般外接电容是为了使晶振两端的等效电容等于或接近负载电容。要求高的场合还要考虑ic输入端的对地电容。一般晶振两端所接电容是所要求的负载电容的两倍。这样并联起来就接近负载电容了。
2.负载电容是指在电路中跨接晶体两端的总的外界有效电容。他是一个测试条件也是一个使用条件。应用时一般在给出负载电容值附近调整可以得到精确频率。此电容的大小主要影响负载谐振频率和等效负载谐振电阻。
3.一般情况下,增大负载电容会使振荡频率下降,而减小负载电容会使振荡频率升高。
4.负载电容是指晶振的两条引线连接IC块内部及外部所有有效电容之和,可看作晶振片在电路中串接电容。负载频率不同决定振荡器的振荡频率不同。标称频率相同的晶振负载电容不一定相同。因为石英晶体振荡器有两个谐振频率,一个是串联揩振晶振的低负载电容晶振,另一个为并联揩振晶振的高负载电容晶振。所以,标称频率相同的晶振互换时还必须要求负载电容一至,不能冒然互换,否则会造成电器工作不正常。&
原文标题：浅聊晶振负载电容的计算方法！
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电信与信息服务业务经营许可证：粤B2-基于555定时器的多谐振荡器电路图
日 13:59 来源： 作者： (0)
　　555定时器又称时基电路。555定时器按照内部元件分有双极型（又称TTL型）和单极型两种。双极型内部采用的是晶体管；单极型内部采用的则是场效应管。
　　555定时器的电路组成
　　图2-2为555芯片的内部等效电路
　　555定时器内部电路如图所示， 一般由分压器、比较器、触发器和开关。?及输出等四部分组成，这里我们主要介绍RS触发器和电压比较器。
　　这里我们主要讨论平时常见的几种基于555芯片的功能电路如多谐振荡器等。
　　多谐振荡器
　　电路组成及工作原理
　　下面图3-1时基于555的多谐振荡器连接图
　　多谐振荡器的工作原理
　　多谐振荡器是一种自激振荡电路。因为没有稳定的工作状态，多谐振荡器也称为无稳态电路。 其工作原理时这样的：在刚接同电源时，由于电容C1两端的电压不能突变，使集成电路A的2脚电压为0V，这一低电压加到电压比较器D的同相输入端，使电压比较器D输出低电平，该低电平加到与非门B的一个输入端，这样，输出端Q输出高电平，即多谐振荡器输出电压U0为高电平，通电之后，直流电压+V通过电阻R1和R2对电容C1充电，由于电容C1的充电要有一个过程，在C1两端的电压没有充到一定程度时，电路保持输出电压U0为高电平状态，这是一个暂稳态。随着对电容C1充电的进行，（C1上的充电电压极性为上正下负），当C1上的电压达到一定程度时，集成电路A的6脚电压为高电平，该高电平加到内电路中的电压比较器C的反相输入端，使比器C输出低电平，该低电平加到与非门A的一个输入端，使RS触发器翻转，即为Q端输出低电平，即U0为低电平，Q非为高电平，从图中所示波形中可看出，此时U0已从高电平翻转到低电平。Q非为高电平后，该高电平经过电阻RS加到VT1基极，使VT1饱和导通，由于VT1导通后集电极和发射极之间的内阻减小，这样电容C1上充到的上正下负电压开始放电，其放电回路是：C1的上端&&R2&&集成电路A的7脚&&VT1集电极&&VT1发射极&&地端&&C1的下端，在这放电的过程中，多谐振荡器保持U0为低电平状态，随着C1的放电，C1上的电压在下降，当C1上的电压下降到一定程度时，使集成电路的2脚电平很低，即电压较器D的同相输入端电压很低，使比较器D输出低电压，该低电压加到与非门B的一个输入端，使RS触发器再次翻转，翻转到Q为高电平的暂稳态，即U0为高电平，由于Q为高电平，Q非为低电平，使VT1管的基极电压很小，VT1截止，电容C1停止放电，改变为+V通过电阻R1和R2对电容C1充电，这样电路进入第2个周期，如此反复达到振荡器的作用。
　　由仿真得该电路输出波形，如图3-2所示
　　多谐振荡器一旦起振之后，电路没有稳态，只有两个暂稳态，它们做交替变化，输出连续的矩形脉冲信号，因此它又称作无稳态电路，常用来做脉冲信号源。
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运算放大器内部构造及原理图解 - 全文
来源：网络整理 作者：日 11:51
[导读] 本文介绍了运算放大器内部构造及原理图解，集成运算放大器（以后简称集成运放）是一种高电压增益、高输入电阻和低输出电阻的多级直接耦合放大电路。分别介绍了十种经典电路的运算放大器工作原理供大家参考。
　　一、运算放大器内部构造
　　集成运算放大器（以后简称集成运放）是一种高电压增益、高输入电阻和低输出电阻的多级直接耦合放大电路。它的类型很多，电路也不一样，但结构具有共同之处，下图所示为集成运放的内部电路组成框图。图中输入级一般是由BJT、JFET或MOSFET组成的差动放大电路，利用它的对称特性可以提高整个电路的共模抑制比和其他方面的性能，它的两个输人端构成整个电路的反相输入端和同相输入端。电压放大级的主要作用是提高电压增益，它可由一级或多级放大电路组成。输出级一般由电压跟随器或互补电压跟随器构成，以降低输出电阻，提高带负载能力。偏置电路是为各级提供合适的工作电流。此外还有一些辅助环节。如电平移动电路，过载保护电路以及高频补偿电路等。
　　图常规运放符号与创意原理符号
　　从常规运放符号看，除了输入、输出3个端子，正常工作时还需供电两个端子，这样一来，运放电路其实是个五端元件了。输入端+、－的标记是依据两输入端与OUT端相互影响的电压变化趋势来规定的，若令IN+端接地（或施加固定不变之电压），信号从IN-端进入，输入电压升高时，输出电压是降低的，呈反相关系，则为反相放大器；反之，当信号从IN+端进入，输入电压与输出电压变化则是同步的，则为同相放大器。
　　将三角形内部的输出级搬出来，即成为图中的b电路了。运放电路的典型供电电压为&15V，其输出级电路为NPN和PNP三极管构成的电压互补式放大器，Q1的c极接+15V，Q2的c极接－15V。&15V电源的公共地（+15V电源的负端）即为信号地（即0V基准），此后所指输入电压、输出电压的高低，均指针对信号地而言。为了图面简洁，将前级电路的供电省略掉。以下原理分析即据b图而为之。
　　我们先来从比较特性来出发，规定输入端IN+、IN-与输出级Q1、Q2的对应关系：
　　IN+对应Q1，当IN+》IN-时，Q1导通，使OUT输出电压往+15V上靠拢；
　　IN－对应Q2，当IN－》IN+时，Q2导通，使OUT输出电压往－15V上靠拢。
　　当运放电路处于开环状态时，因其放大倍数无穷大之故，只要IN－和IN+之间略有电位差，其输出
　　电压即要么接近+15V，要么接近-15V。输出只有高、低电平，而无其它结果，这说明开环时，运放变身为比较器身份，而出离放大器区域了。
　　二、运算放大器原理图解
　　1.运算放大器工作原理经典电路图一
　　图一运算放大器的同向端接地=0V，反向端和同向端虚短，所以也是0V，反向输入端输入电阻很高，虚断，几乎没有电流注入和流出，那么R1和R2相当于是串联的，流过一个串联电路中的每一只组件的电流是相同的，即流过R1的电流和流过R2的电流是相同的。流过R1的电流I1=（Vi-V-）/R1&&a流过R2的电流I2=（V--Vout）/R2&&bV-=V+=0&&cI1=I2&&d求解上面的初中代数方程得Vout=（-R2/R1）*Vi这就是传说中的反向放大器的输入输出关系式了。
　　2.运算放大器工作原理经典电路图二
　　图二中Vi与V-虚短，则Vi=V-&&a因为虚断，反向输入端没有电流输入输出，通过R1和R2的电流相等，设此电流为I，由欧姆定律得：I=Vout/（R1+R2）&&bVi等于R2上的分压，即：Vi=I*R2&&c由abc式得Vout=Vi*（R1+R2）/R2这就是传说中的同向放大器的公式了。
　　3.运算放大器工作原理经典电路图三
　　图三中，由虚短知：V-=V+=0&&a由虚断及基尔霍夫定律知，通过R2与R1的电流之和等于通过R3的电流，故（V1&V-）/R1+（V2&V-）/R2=（Vout&V-）/R3&&b代入a式，b式变为V1/R1+V2/R2=Vout/R3如果取R1=R2=R3，则上式变为Vout=V1+V2，这就是传说中的加法器了。
　　4.运算放大器工作原理经典电路图四
　　请看图四。因为虚断，运算放大器同向端没有电流流过，则流过R1和R2的电流相等，同理流过R4和R3的电流也相等。故（V1&V+）/R1=（V+-V2）/R2&&a（Vout&V-）/R3=V-/R4&&b由虚短知：V+=V-&&c如果R1=R2，R3=R4，则由以上式子可以推导出V+=（V1+V2）/2V-=Vout/2故Vout=V1+V2也是一个加法器，呵呵！
　　5.运算放大器工作原理经典电路图五
　　图五由虚断知，通过R1的电流等于通过R2的电流，同理通过R4的电流等于R3的电流，故有（V2&V+）/R1=V+/R2&&a（V1&V-）/R4=（V--Vout）/R3&&b如果R1=R2，则V+=V2/2&&c如果R3=R4，则V-=（Vout+V1）/2&&d由虚短知V+=V-&&e所以Vout=V2-V1这就是传说中的减法器了。
　　6.运算放大器工作原理经典电路图六
　　图六电路中，由运算放大器的虚短知，反向输入端的电压与同向端相等，由虚断知，通过R1的电流与通过C1的电流相等。通过R1的电流i=V1/R1通过C1的电流i=C*dUc/dt=-C*dVout/dt所以Vout=（（-1/（R1*C1））&V1dt输出电压与输入电压对时间的积分成正比，这就是传说中的积分电路了。若V1为恒定电压U，则上式变换为Vout=-U*t/（R1*C1）t是时间，则Vout输出电压是一条从0至负电源电压按时间变化的直线。
　7.运算放大器工作原理经典电路图七
　　图七中由虚断知，通过电容C1和电阻R2的电流是相等的，由虚短知，运算放大器同向端与反向端电压是相等的。则：Vout=-i*R2=-（R2*C1）dV1/dt这是一个微分电路。如果V1是一个突然加入的直流电压，则输出Vout对应一个方向与V1相反的脉冲。
　　8.运算放大器工作原理经典电路图八
　　图八。由虚短知Vx=V1&&aVy=V2&&b由虚断知，运算放大器输入端没有电流流过，则R1、R2、R3可视为串联，通过每一个电阻的电流是相同的，电流I=（Vx-Vy）/R2&&c则：Vo1-Vo2=I*（R1+R2+R3）=（Vx-Vy）（R1+R2+R3）/R2&&d由虚断知，流过R6与流过R7的电流相等，若R6=R7，则Vw=Vo2/2&&e同理若R4=R5，则Vout&Vu=Vu&Vo1，故Vu=（Vout+Vo1）/2&&f由虚短知，Vu=Vw&&g由efg得Vout=Vo2&Vo1&&h由dh得Vout=（Vy&Vx）（R1+R2+R3）/R2上式中（R1+R2+R3）/R2是定值，此值确定了差值（Vy&Vx）的放大倍数。这个电路就是传说中的差分放大电路了。
　　9.运算放大器工作原理经典电路图九
　　分析一个大家接触得较多的电路。很多控制器接受来自各种检测仪表的0~20mA或4~20mA电流，电路将此电流转换成电压后再送ADC转换成数字信号，图九就是这样一个典型电路。如图4~20mA电流流过采样100&O电阻R1，在R1上会产生0.4~2V的电压差。由虚断知，运算放大器输入端没有电流流过，则流过R3和R5的电流相等，流过R2和R4的电流相等。故：（V2-Vy）/R3=Vy/R5&&a（V1-Vx）/R2=（Vx-Vout）/R4&&b由虚短知：Vx=Vy&&c电流从0~20mA变化，则V1=V2+（0.4~2）&&d由cd式代入b式得（V2+（0.4~2）-Vy）/R2=（Vy-Vout）/R4&&e如果R3=R2，R4=R5，则由e-a得Vout=-（0.4~2）R4/R2&&f图九中R4/R2=22k/10k=2.2，则f式Vout=-（0.88~4.4）V，即是说，将4~20mA电流转换成了-0.88~-4.4V电压，此电压可以送ADC去处理。
　　10.运算放大器工作原理经典电路图十
　　电流可以转换成电压，电压也可以转换成电流。图十就是这样一个电路。上图的负反馈没有通过电阻直接反馈，而是串联了三极管Q1的发射结，大家可不要以为是一个比较器就是了。只要是放大电路，虚短虚断的规律仍然是符合的！
　　由虚断知，运算放大器输入端没有电流流过，
　　则（Vi&V1）/R2=（V1&V4）/R6&&a
　　同理（V3&V2）/R5=V2/R4&&b
　　由虚短知V1=V2&&c
　　如果R2=R6，R4=R5，则由abc式得V3-V4=Vi
　　上式说明R7两端的电压和输入电压Vi相等，则通过R7的电流I=Vi/R7，如果负载RL《《100K&O，则通过Rl和通过R7的电流基本相同。
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