無源晶振的電容匹配

電路板上的芯片附近總有晶振的身影，芯片的規(guī)格書中也寫到了晶振的連接引腳圖。不同于振蕩器，諧振器需要匹配外部諧振電路才可以輸出信號(hào)，自身無法振蕩。

01負(fù)載電容

每個(gè)晶體都有負(fù)載電容值。32.768kHz晶體常用的負(fù)載電容有6，7，9，12.5pF。MHz晶體常見的有8，9，12，15，18，20pF。

如果MCU寫明需要特定負(fù)載電容的諧振器，用戶仍需要精準(zhǔn)匹配外部電容使其正常工作，否則可能會(huì)導(dǎo)致不起振。

根據(jù)負(fù)載電容選擇匹配電容C1和C2：

雜散電容Cstray的值一般為4~6pF，大小值取決于電路的走線布局，處理器的引腳電容等。通常匹配電容相等：

02CL大小的影響

如果負(fù)載電容CL很大，靜態(tài)電容C0的改變對(duì)頻率變化的影響很小，頻率更加穩(wěn)定。所以負(fù)載高，遠(yuǎn)端相位噪聲好；若數(shù)過大，則很難調(diào)整到標(biāo)稱頻率，晶振不容易起振。相反，如果負(fù)載電容CL很小，靜電容C0的微小變化會(huì)造成頻率的明顯變化。近端相位噪聲好，容易調(diào)整頻率，晶振容易起振。更多:《晶振參數(shù)：相位噪聲&抖動(dòng)》

在選擇晶體的負(fù)載電容時(shí)，我們要盡量權(quán)衡能量損耗和頻率的穩(wěn)定性。

03無源晶振不起振原因 激勵(lì)功率

如果激勵(lì)功率過大可能破壞晶體的內(nèi)部機(jī)理，引起振蕩頻率異常、穩(wěn)定度下降、頻率失真等現(xiàn)象，更為嚴(yán)重的導(dǎo)致電極受損。在電路設(shè)計(jì)時(shí)，KOAN小妹建議您確認(rèn)所使用的激勵(lì)等級(jí)絕對(duì)不超過最大激勵(lì)等級(jí)。

焊接

如果焊接操作不當(dāng)會(huì)對(duì)晶振造成損傷，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成停振；或造成軟傷害，即使可以正常工作，在未來的使用中也會(huì)造成停振的現(xiàn)象。更多：《晶振焊接：回流焊&波峰焊》

PCB布局

如果PCB板很大需要進(jìn)行切割，那么切割的邊緣會(huì)因?yàn)樽冃味a(chǎn)生機(jī)械張力，會(huì)對(duì)晶振產(chǎn)生影響。晶振需要遠(yuǎn)離PCB板邊緣的地方。凱擎小妹建議應(yīng)優(yōu)先將晶振放在中間的地方。

04關(guān)于KOAN晶振 晶振各項(xiàng)參數(shù)的分析應(yīng)使用專業(yè)晶振測(cè)試儀器。S&A250B網(wǎng)絡(luò)分析儀可以測(cè)量各尺寸直插及貼片石英晶體諧振器，可以提供精確的，重復(fù)性好的晶體測(cè)量方式，測(cè)量超過40種不同的參數(shù)。S&A280B測(cè)量石英晶體振蕩器，分析輸出波形及各類電性能參數(shù)。 判斷晶振性能優(yōu)良還需要結(jié)合頻率誤差、溫度穩(wěn)定性、起振時(shí)間、相位噪聲與抖動(dòng)等參數(shù)。KOAN可以快速高水平滿足客戶的需求、精準(zhǔn)化匹配、快速故障分析。

審核編輯 ：李倩