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  • 两个电容晶振的负载电容,分别接在晶振的两个脚上和对地电容,一般在几十皮发。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。
  • 两个电容晶振的负载电容,分别接在晶振的两个脚上和对地电容,一般在几十皮发。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=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+Cic...
  • 两个电容晶振的负载电容,分别接在晶振的两个脚上和对地电容,一般在几十皮发
  • 两个电容晶振的负载电容,分别接在晶振的两个脚上和对地电容,一般在几十皮发。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=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+Cic...
  •  晶振电路其实是个电容三点式振荡电路,输出是正玄波晶体等效于电感,加两个槽路分压电容,输入端电容越小,正反馈量越大。负载电容每个晶振都会有参数,例如稳定度是多少PPM,部分人会称之为频差,单位都是...
  • 晶振两端电阻电容起什么作用 在晶振电路中都会存在两个必要的元器件,就是电阻和电容,然而这两个元器件在其中起着的作用是什么呢?下面我们就来简述一下他们在电路中的作用。 并联电阻的四大作用: 1、配合IC内部...
  • 振荡电路用于实时时钟RTC,对于这种振荡电路只能用32.768KHZ 晶体,晶体被连接在OSC3 与OSC4 之间而且为了获得稳定频率必须外加两个带外部电阻的电容以构成振荡电路。 32.768KHZ时钟晶振产生振荡信号经过...

    振荡电路用于实时时钟RTC,对于这种振荡电路只能用32.768KHZ 的晶体,晶体被连接在OSC3 与OSC4 之间而且为了获得稳定的频率必须外加两个带外部电阻的电容以构成振荡电路。
    在这里插入图片描述

    32.768KHZ的时钟晶振产生的振荡信号经过石英钟内部分频器进行15次分频后得到1HZ秒信号,即秒针每秒钟走一下,石英钟内部分频器只能进行15次分频,要是换成别的频率的晶振,15次分频后就不是1HZ的秒信号,时钟就不准了。32.768K=32768=2的15次方,数据转换比较方便、精确。

    绝大多数的 MCU 爱好者对 MCU 晶体两边要接一个22pF附近的电容不理解,因为这个电容有些时候是可以不要的。参考很多书籍,讲解的很少,往往提到最多的是起稳定作用,负载电容之类的话,都不是很深入理论的分析。问题是很多爱好者不去关心这两个电容,他们认为按参考设计做就行了,本人也是如此,直 到有一次一个手机项目就因为这个电容出了问题,损失了几百万之后,才开始真正的考虑这个电容的作用。其实 MCU 的振荡电路的真名叫“三点式电容振荡电路”,请参考图片。

    在这里插入图片描述

    晶体,相当于三点式里面的电感,C1 和 C2 就是电容,5404 和 R1 实现一个 NPN 的三 极管,大家可以对照高频书里的三点式电容振荡电路。接下来分析一下这个电路。

    5404 必需要一个电阻,不然它处于饱和截止区,而不是放大区,R1 相当于三极管的偏置作用,让 5404 处于放大区域,那么 5404 就是一个反相器,这个就实现了 NPN 三极管的作用, NPN 三极管在共发射极接法时也是一个反相器。
    接下来用通俗的方法讲解一下这个三点式振荡电路的工作原理,大家也可以直接看书。大家知道一个正弦振荡电路要振荡的条件是,系统放大倍数大于 1,这个容易实现,相位满足 360°,接下来主要讲解这个相位问题:5404 因为是反相器,也就是说实现了 180°移相,那么就需要 C1,C2 和 Y1 实现 180°移相 就可以,恰好,当 C1,C2,Y1 形成谐振时,能够实现 180 移相,这个大家最简单的可以以地作为参考,谐振的时候,C1、C2 上通过的电流一样,地在 C1、C2 中间,所以恰好电压相反,实现 180 移相。当 C1增大时,C2 端的振幅增强,当 C2 降低时,振幅也增强。
    有些时候 C1,C2 不焊也能起振,这个不是说没有 C1,C2,而是因为芯片引脚的分布电容 引起的,因为本来这个 C1,C2 就不需要很大,所以这一点很重要。接下来分析这两个电容 对振荡稳定性的影响。因为 7404 的电压反馈是靠 C2 的,假设 C2 过大,反馈电压过低,这个也是不稳定,假设 C2 过小,反馈电压过高,储存能量过少,容易受外界干扰,也会辐射影响外界。C1 的作用 对 C2 恰好相反。因为我们布板的时候,假设双面板,比较厚的,那么分布电容的影响不是 很大,假设在高密度多层板时,就需要考虑分布电容,尤其是 VCO 之类的振荡电路,更应 该考虑分布电容。
    有些用于工控的项目,建议不要用晶体的方法振荡,二是直接接一个有源的晶振 很多时候大家会用到 32.768K 的时钟晶体来做时钟,而不是用单片机的晶体分频后来做时钟,这个原因很多人想不明白,其实这个跟晶体的稳定度有关,频率越高的晶体,Q 值一般难以做高,频率稳定度不高,32.768K的晶体稳定度等各方面都不错,形成了一个工业标准, 比较容易做高。(本文转自网络,如有侵权,请联系删除)

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  • 有人说是负载电容,是用来纠正晶体振荡频率用;有人说是启振电容;有人说起谐振作用的。...晶振电路其实是个电容三点式振荡电路,输出是正玄波晶体等效于电感,加两个槽路分压电容,输入端...

    有人说是负载电容,是用来纠正晶体的振荡频率用的;有人说是启振电容;有人说起谐振作用的。

    电容与内部电路共同组成一定频率的振荡,这个电容是硬连接,固定频率能力很强,其他频率的干扰就很难进来了。

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    讲的通俗易懂一点,用一个曾经听过的笑话来比喻,大概意思就是本飞机被我劫持了,其他劫持者等下次吧。这个电容就是本次劫机者。

    晶振电路其实是个电容三点式振荡电路,输出是正玄波晶体等效于电感,加两个槽路分压电容,输入端的电容越小,正反馈量越大。负载电容每个晶振都会有的参数,例如稳定度是多少PPM,部分人会称之为频差,单位都是PPM,负载电容是多少PF等。当晶振接到震荡电路上 在震荡电路所引入的电容不符合晶振的负载电容的容量要求时 震荡电路所出的频率就会和晶振所标的频率不同

    再举例说明:

    一个4.0000MHz +-20PPM 负载电容是16PF 的晶振;

    当负载电容是10PF时 震荡电路所出的频率就可能会是4.0003MHz;

    当负载电容是20PF时 震荡电路所出的频率就可能会是3.9997MHz;

    在一些对频率精度要求高的电路上如PLL的基准等。。。就是并多个可调电容来微调频率的;

    如果对频率精度要求不高就用固定电容就行了;

    晶振负载电容一般有2种接法 1 并联在晶振上 2 串联在晶振上 ;

    第2种比较常用 2个脚都接一个电容对交流地。

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    晶体元件的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。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。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。

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  • 振荡电路用于实时时钟RTC,对于这种振荡电路只能用32.768KHZ 晶体,晶体被连接在OSC3 与OSC4 之间而且为了获得稳定频率必须外加两个带外部电阻的电容以构成振荡电路。 32.768KHZ时钟晶振产生振荡信号经过...

    振荡电路用于实时时钟RTC,对于这种振荡电路只能用32.768KHZ 的晶体,晶体被连接在OSC3 与OSC4 之间而且为了获得稳定的频率必须外加两个带外部电阻的电容以构成振荡电路。

    在这里插入图片描述
    32.768KHZ的时钟晶振产生的振荡信号经过石英钟内部分频器进行15次分频后得到1HZ秒信号,即秒针每秒钟走一下,石英钟内部分频器只能进行15次分频,要是换成别的频率的晶振,15次分频后就不是1HZ的秒信号,时钟就不准了。32.768K=32768=2的15次方,数据转换比较方便、精确。
    绝大多数的 MCU 爱好者对 MCU 晶体两边要接一个22pF附近的电容不理解,因为这个电容有些时候是可以不要的。参考很多书籍,讲解的很少,往往提到最多的是起稳定作用,负载电容之类的话,都不是很深入理论的分析。问题是很多爱好者不去关心这两个电容,他们认为按参考设计做就行了,本人也是如此,直 到有一次一个手机项目就因为这个电容出了问题,损失了几百万之后,才开始真正的考虑这个电容的作用。其实 MCU 的振荡电路的真名叫“三点式电容振荡电路”,请参考图片。

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  • 晶振旁的电阻(并联与串联)和电容的作用

    万次阅读 多人点赞 2018-08-02 15:40:45
    无源晶振再使用时可以见到如下几种形式,...一、电容的作用 1、晶体旁边不加电容是可以的。 2、晶体旁边加的这个电容被我们称之为晶体负载电容。晶体的谐振频率为Fr,加了电容的谐振频率为有载谐振频率FL。晶体谐...

      无源晶振再使用时可以见到如下几种形式,具体如下:

    1.
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    2.
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    3.
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      各种形式基本都有,最常见的就是下图中的格式:
    4.
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      首先按照1.电容的有无?2.并联电阻和串联电阻的作用?两部分进行说明

    一、电容的作用

    1、晶体旁边不加电容是可以的。

    2、晶体旁边加的这个电容被我们称之为晶体负载电容。晶体的谐振频率为Fr,加了电容的谐振频率为有载谐振频率FL。晶体谐振频率Fr与晶体有载谐振频率FL的关系为:

    FL=Fr + Ts*CL

      式中Ts为晶体的牵引量,单位为ppm/pF。CL为晶体的负载电容,即晶体旁边加的那个电容,单位为pF。

    3、如果电路不加负载电容,则电路会工作在晶体谐振频率上。所以电路中是可以不加负载电容的。

    4、晶体发生谐振后,会呈现为纯电阻,即谐振阻抗。在有载谐振中,谐振电阻一般会与负载电容呈反比例关系。也就是说负载电容越小,电路的谐振阻抗越高,就越不容易起振,输出波形幅度就越小。

    5、而事实上,电路直接工作在晶体谐振频率的状态是非常理想化的。我们一般的电路都或多或少的有一些杂散电容。当电路振荡时,这些杂散电容便被视为晶体的负载电容进行工作。由于这些杂散电容一般都很小,且不稳定,这就造成晶体振荡频率不稳定,且谐振阻抗增高,“可能工作不稳定,频率不准确”。当然,如果你的振荡电路较为简单,而且PCB走线设计的又十分合理,PCB上的杂散电容小到可以忽略不计且十分稳定,那么就可以不加电容。

    6、那么在设计电路时该如何加这个负载电容呢?首先你要明白FL这个有载谐振频率就是你的电路所要的频率。电路中的杂散电容为Cy的话,根据上面的公式,你所设计的电路频率应为:

      FL = Fr + Ts*(Cy+CL)

      设计时,你的负载电容CL可以用可调电容替代,调整CL值直到电路工作在你所要的频率上。一般时候这个负载电容CL值不要太小,上面说过电容太小,谐振阻抗会变高,不利于起振且输出幅度小。所以这个电容值一般选取在10至30pF之间。此时由于负载电容CL值远远大于杂散电容Cy值,因此对杂散电容的不稳定性可以忽略不计。所以加了负载电容的电路会更稳定,频率更准确。

    一、并联或者串联电阻的作用

      一份电路在其输出端串接了一个22K的电阻,在其输出端和输入端之间接了一个10M的电阻,这是由于连接晶振的芯片端内部是一个线性运算放大器,将输入进行反向180度输出,晶振处的负载电容电阻组成的网络提供另外180度的相移,整个环路的相移360度,满足振荡的相位条件,同时还要求闭环增益大于等于1,晶体才正常工作。

       晶振输入输出连接的电阻作用是产生负反馈,保证放大器工作在高增益的线性区,一般在M欧级,输出端的电阻与负载电容组成网络,提供180度相移,同时起到限流的作用,防止反向器输出对晶振过驱动,损坏晶振。

       和晶振串联的电阻常用来预防晶振被过分驱动。晶振过分驱动的后果是将逐渐损耗减少晶振的接触电镀,这将引起频率的上升,并导致晶振的早期失效,又可以讲drive level调整用。用来调整drive level和发振余裕度。

      Xin和Xout的内部一般是一个施密特反相器,反相器是不能驱动晶体震荡的.因此,在反相器的两端并联一个电阻,由电阻完成将输出的信号反向 180度反馈到输入端形成负反馈,构成负反馈放大电路.晶体并在电阻上,电阻与晶体的等效阻抗是并联关系,自己想一下是电阻大还是电阻小对晶体的阻抗影响小大?

       电阻的作用是将电路内部的反向器加一个反馈回路,形成放大器,当晶体并在其中会使反馈回路的交流等效按照晶体频率谐振,由于晶体的Q值非常高,因此电阻在很大的范围变化都不会影响输出频率。过去,曾经试验此电路的稳定性时,试过从100K~20M都可以正常启振,但会影响脉宽比的。

       晶体的Q值非常高, Q值是什么意思呢? 晶体的串联等效阻抗是 Ze = Re + jXe, Re<< |jXe|, 晶体一般等效于一个Q很高很高的电感,相当于电感的导线电阻很小很小。Q一般达到10^-4量级。

       避免信号太强打坏晶体的。电阻一般比较大,一般是几百K。

       串进去的电阻是用来限制振荡幅度的,并进去的两颗电容根据LZ的晶振为几十MHZ一般是在20~30P左右,主要用与微调频率和波形,并影响幅度,并进去的电阻就要看 IC spec了,有的是用来反馈的,有的是为过EMI的对策

       可是转化为 并联等效阻抗后,Re越小,Rp就越大,这是有现成的公式的。晶体的等效Rp很大很大。外面并的电阻是并到这个Rp上的,于是,降低了Rp值 —–> 增大了Re —–> 降低了Q

       精确的分析还可以知道,对频率也会有很小很小的影响。

    总结

      并联电阻的作用:
    1.降低晶体的Q值,Q值降低后晶体起振比较容易
    2.抑制EMI,EMI不过时,可减小阻值
    3.提供直流工作点
    4.使门电路工作于线性区

      串联电阻的作用:

    1.降低晶体的激励功率,防止损坏。
    2.限制振荡幅度。

      实例:

      已成型的一款产品因更换陶瓷晶振厂家后,陶振不容易起振,经过测试,将晶振并联一个1M电阻,晶振能够正常起振。

      原因:这个电阻是为了使本来为逻辑反相器的器件工作在线性区, 以获得增益, 在饱和区是没有增益的, 而没有增益是无法振荡的. 如果用芯片中的反相器来作振荡, 必须外接这个电阻, 对于CMOS而言可以是1M以上, 对于TTL则比较复杂, 视不同类型(S,LS…)而定. 如果是芯片指定的晶振引脚, 如在某些微处理器中, 常常可以不加, 因为芯片内部已经制作了, 要仔细阅读DATA SHEET的有关说明.

      附:电阻的作用是将电路内部的反向器加一个反馈回路,形成放大器,当晶体并在其中会使反馈回路的交流等效按照晶体频率谐振,由于晶体的Q值非常高,因此电阻在很大的范围变化都不会影响输出频率。过去,曾经试验此电路的稳定性时,试过从100K~20M都可以正常启振,但会影响脉宽比的。

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空空如也

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晶振两个电容的作用