圖中CI,C2這兩個電容就叫晶振的負載電容,分fen別bie接jie在zai晶jing振zhen的de兩liang個ge腳jiao上shang和he對dui地di的de電dian容rong
，一yi般ban在zai幾ji十shi皮pi法fa它ta會hui影ying響xiang到dao晶jing振zhen的de諧xie振zhen頻pin率lv和he輸shu出chu幅fu度du，一yi般ban訂ding購gou晶jing振zhen時shi候hou供gong貨huo方fang會hui問wen你ni負fu載zai電dian容rong是shi多duo少shao。

 

晶振的負載電容=[(C1*C2)/(C1+C2)]+Cic+△C 

 

式中C1,C2為分別接在晶振的兩個腳上和對地的電容,Cic集成電路內部電容+△CPCB上電容經驗值為3至5pf。因此晶振的數據表中規定12pF的有效負載電容要求在每個引腳XIN 與 XOUT上具有22pF 2 * 12pF = 24pF = 22pF + 2pF 寄生電容。兩邊電容為C1,C2,負載電容為：

 

Cl,Cl=cg*cd/(cg+cd)+a 

 

就是說負載電容15pf的話兩邊兩個接27pf的差不多了。

 

各種邏輯芯片的晶振引腳可以等效為電容三點式振蕩器。晶振引腳的內部通常是一個反相器, 或者是奇數個反相器串聯。在晶振輸出引腳 XO 和晶振輸入引腳 XI 之間用一個電阻連接, 對於 CMOS 芯片通常是數 M 到數十M 歐之間. 很多芯片的引腳內部已經包含了這個電阻, 引腳外部就不用接了。這個電阻是為了使反相器在振蕩初始時處於線性狀態, 反相器就如同一個有很大增益的放大器, 以便於起振。 

 

石英晶體也連接在晶振引腳的輸入和輸出之間, 等效為一個並聯諧振回路, 振蕩頻率應該是石英晶體的並聯諧振頻率。 晶體旁邊的兩個電容接地, 實際上就是電容三點式電路的分壓電容, 接地點就是分壓點。以接地點即分壓點為參考點, 振蕩引腳的輸入和輸出是反相的, 但從並聯諧振回路即石英晶體兩端來看, 形成一個正反饋以保證電路持續振蕩。在芯片設計時, 這兩個電容就已經形成了, 一般是兩個的容量相等, 容量大小依工藝和版圖而不同, 但終歸是比較小, 不一定適合很寬的頻率範圍。外接時大約是數 PF 到數十 PF, 依頻率和石英晶體的特性而定。需要注意的是: 這兩個電容串聯的值是並聯在諧振回路上的, 會影響振蕩頻率。

 

當兩個電容量相等時, 反饋係數是 0.5, 一般是可以滿足振蕩條件的, 但如果不易起振或振蕩不穩定可以減小輸入端對地電容量, 而增加輸出端的值以提高反饋量。 一般芯片的 Data sheet上會有說明。

 

1.匹配電容-----負載電容是指晶振要正常震蕩所需要的電容。一般外接電容是為了使晶振兩端的等效電容等於或接近負載電容。要求高的場合還要考慮ic輸入端的對地電容。一般晶振兩端所接電容是所要求的負載電容的兩倍。這樣並聯起來就接近負載電容了。

 

2.負(fu)載(zai)電(dian)容(rong)是(shi)指(zhi)在(zai)電(dian)路(lu)中(zhong)跨(kua)接(jie)晶(jing)體(ti)兩(liang)端(duan)的(de)總(zong)的(de)外(wai)界(jie)有(you)效(xiao)電(dian)容(rong)。他(ta)是(shi)一(yi)個(ge)測(ce)試(shi)條(tiao)件(jian)也(ye)是(shi)一(yi)個(ge)使(shi)用(yong)條(tiao)件(jian)。應(ying)用(yong)時(shi)一(yi)般(ban)在(zai)給(gei)出(chu)負(fu)載(zai)電(dian)容(rong)值(zhi)附(fu)近(jin)調(tiao)整(zheng)可(ke)以(yi)得(de)到(dao)精(jing)確(que)頻(pin)率(lv)。此(ci)電(dian)容(rong)的(de)大(da)小(xiao)主(zhu)要(yao)影(ying)響(xiang)負(fu)載(zai)諧(xie)振(zhen)頻(pin)率(lv)和(he)等(deng)效(xiao)負(fu)載(zai)諧(xie)振(zhen)電(dian)阻(zu)。

 

3.一般情況下,增大負載電容會使振蕩頻率下降,而減小負載電容會使振蕩頻率升高。

 

4.負載電容是指晶振的兩條引線連接IC塊內部及外部所有有效電容之和,可ke看kan作zuo晶jing振zhen片pian在zai電dian路lu中zhong串chuan接jie電dian容rong。負fu載zai頻pin率lv不bu同tong決jue定ding振zhen蕩dang器qi的de振zhen蕩dang頻pin率lv不bu同tong。標biao稱cheng頻pin率lv相xiang同tong的de晶jing振zhen負fu載zai電dian容rong不bu一yi定ding相xiang同tong。因yin為wei石shi英ying晶jing體ti振zhen蕩dang器qi有you兩liang個ge諧xie振zhen頻pin率lv,一個是串聯揩振晶振的低負載電容晶振,另一個為並聯揩振晶振的高負載電容晶振。所以,標稱頻率相同的晶振互換時還必須要求負載電容一至,不能冒然互換,否則會造成電器工作不正常。 




推薦閱讀：

詳解ADI的MEMS開關技術 
大咖詳談FPGA，簡介
、工作原理等 
簡述小型化MEMS傳感器技術 
為什麼設計射頻、微波PCB難度如此之大？