YXC知識(shí)科普 | 晶振外接2顆電容的3個(gè)好處

YXC晶振知識(shí)小課堂答疑篇

外接兩顆電容的作用

· 什么是電容？

晶體元件的負(fù)載電容是指在電路中跨接晶體兩端的總的外界有效電容，即晶振要正常振蕩所需要的電容。一般外接電容，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(chǎng)合還要考慮ic輸入端的對(duì)地電容。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。

· 如何選擇電容

電容與內(nèi)部電路共同組成一定頻率的振蕩，這個(gè)電容是硬連接，固定頻率能力很強(qiáng)，其他頻率的干擾就很難進(jìn)來(lái)了。

晶振電路其實(shí)是個(gè)電容三點(diǎn)式振蕩電路，輸出是正弦波晶體等效于電感，加兩個(gè)槽路分壓電容，輸入端的電容越小，正反饋量越大。負(fù)載電容每個(gè)晶振都會(huì)有的參數(shù)，例如穩(wěn)定度是多少PPM，部分人會(huì)稱之為頻差，單位都是PPM，負(fù)載電容是多少PF等。當(dāng)晶振接到振蕩電路上在振蕩電路所引入的電容不符合晶振的負(fù)載電容的容量要求時(shí)振蕩電路所出的頻率就會(huì)和晶振所標(biāo)的頻率不同。

比如：

一個(gè)4.0000MHz ±20PPM負(fù)載電容是16PF的晶振，當(dāng)負(fù)載電容是10PF時(shí)振蕩電路所出的頻率就可能會(huì)是4.0003MHz，當(dāng)負(fù)載電容是20PF時(shí)振蕩電路所出的頻率就可能會(huì)是3.9997MHz。

在一些對(duì)頻率精度要求高的電路上如PLL的基準(zhǔn)就是并多個(gè)可調(diào)電容來(lái)微調(diào)頻率的，如果對(duì)頻率精度要求不高就用固定電容就行了，晶振負(fù)載電容一般有2種接法 1并聯(lián)在晶振上2串聯(lián)在晶振上，第2種比較常用2個(gè)腳都接一個(gè)電容對(duì)交流地。

晶振的負(fù)載電容=[(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).就是說(shuō)負(fù)載電容15pf的話，兩邊個(gè)接27pf的差不多了，一般a為6.5～13.5pF。

· 外接2顆電容的作用

01增加頻率穩(wěn)定

在不同的工作條件下，如電源電壓波動(dòng)或者溫度變化，2顆電容可以提供更好的諧振頻率。

02制造公差

無(wú)源晶振的標(biāo)稱負(fù)載電容，通常是一個(gè)范圍，并非固定值，2顆電容可以靈活的調(diào)整實(shí)際的負(fù)載電容，補(bǔ)償制造過(guò)程中的公差。

03靈活設(shè)計(jì)電路

2顆電容設(shè)計(jì)更靈活，工程師可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求來(lái)調(diào)整諧振回路的特性。