《電子技術(shù)應用》
您所在的位置:首頁 > 模擬設計 > 業(yè)界動態(tài) > 走進晶振的世界,晶振電路中如何抉擇電容

走進晶振的世界,晶振電路中如何抉擇電容

2020-07-03
來源:21ic
關(guān)鍵詞: 晶振電路 晶振 電容 元器件

    晶振的使用屢見不鮮,往期文章中,小編對晶振也有所介紹,如晶振電路、石英晶振的講解。本文中,小編將介紹在晶振電路中如何選擇C1C2電容。

    1.電容簡介

    電容(Capacitance)亦稱作“電容量”,是指在給定電位差下的電荷儲藏量,記為C,國際單位是法拉(F)。一般來說,電荷在電場中會受力而移動,當導體之間有了介質(zhì),則阻礙了電荷移動而使得電荷累積在導體上,造成電荷的累積儲存,儲存的電荷量則稱為電容。電容是指容納電場的能力。任何靜電場都是由許多個電容組成,有靜電場就有電容,電容是用靜電場描述的。

    2.晶振電容選擇的幾大標準

    (1)在容許范圍內(nèi),C1,C2值越低越好。

    (2)C值偏大雖有利于振蕩器的安穩(wěn),但將會增加起振時間。

    (3)應使C2值大于C1值,這么可使上電時,加快晶振起振。

    

1.png

    3.晶振電路中如何選擇電容C1C2

    (1)因為每一種晶振都有各自的特性,所以最好按制造廠商所提供的數(shù)值選擇外部元器件。

    (2)在許可范圍內(nèi),C1,C2值越低越好。C值偏大雖有利于振蕩器的穩(wěn)定,但將會增加起振時間。

    (3)應使C2值大于C1值,這樣可使上電時,加快晶振起振。

    在石英晶體諧振器和陶瓷諧振器的應用中,需要注意負載電容的選擇。不同廠家生產(chǎn)的石英晶體諧振器和陶瓷諧振器的特性和品質(zhì)都存在較大差異,在選用時,要了解該型號振蕩器的關(guān)鍵指標,如等效電阻,廠家建議負載電容,頻率偏差等。在實際電路中,也可以通過示波器觀察振蕩波形來判斷振蕩器是否工作在最佳狀態(tài)。示波器在觀察振蕩波形時,觀察OSCO管腳(Oscillator output),應選擇100MHz帶寬以上的示波器探頭,這種探頭的輸入阻抗高,容抗小,對振蕩波形相對影響小。

    (由于探頭上一般存在10~20pF的電容,所以觀測時,適當減小在OSCO管腳的電容可以獲得更接近實際的振蕩波形)。工作良好的振蕩波形應該是一個漂亮的正弦波,峰峰值應該大于電源電壓的70%。若峰峰值小于70%,可適當減小OSCI及OSCO管腳上的外接負載電容。反之,若峰峰值接近電源電壓且振蕩波形發(fā)生畸變,則可適當增加負載電容。用示波器檢測OSCI(Oscillator input)管腳,容易導致振蕩器停振,原因是:部分的探頭阻抗小不可以直接測試,可以用串電容的方法來進行測試。

    如常用的4MHz石英晶體諧振器,通常廠家建議的外接負載電容為10~30pF左右。若取中心值15pF,則C1,C2各取30pF可得到其串聯(lián)等效電容值15pF。同時考慮到還另外存在的電路板分布電容,芯片管腳電容,晶體自身寄生電容等都會影響總電容值,故實際配置C1,C2時,可各取20~15pF左右。并且C1,C2使用瓷片電容為佳。

    

2.png

    4.選擇晶振電容的注意事項

    (1)在選用時,需要了解該類型振蕩器的要害方針,例如等效電阻,(凱越翔廠家建議負載電容,如頻率偏差等。

    (2)但是在實習電路中,也能夠通過示波器查詢振蕩波形來判別振蕩器是不是作業(yè)在最佳情況。

    (3)當然在示波器查詢振蕩波形時,所查詢的OSCO管腳(Oscillator output),應選擇100MHz帶寬以上的示波器探頭,這種探頭的輸入阻抗高,容抗小,對振蕩波形相對影響小。

    (4)由于探頭上通常存在10~20pF的電容,所以觀測時,恰當減小在OSCO管腳的電容能夠取得更靠近實習的振蕩波形。

    

3.png

    5.如何判斷電路中晶振是否被過分驅(qū)動

    電阻RS常用來防止晶振被過分驅(qū)動。過分驅(qū)動晶振會漸漸損耗減少晶振的接觸電鍍,這將引起頻率的上升??捎靡慌_示波器檢測OSC輸出腳,如果檢測一非常清晰的正弦波,且正弦波的上限值和下限值都符合時鐘輸入需要,則晶振未被過分驅(qū)動;相反,如果正弦波形的波峰,波谷兩端被削平,而使波形成為方形,則晶振被過分驅(qū)動。這時就需要用電阻RS來防止晶振被過分驅(qū)動。判斷電阻RS值大小的最簡單的方法就是串聯(lián)一個5k或10k的微調(diào)電阻,從0開始慢慢調(diào)高,一直到正弦波不再被削平為止。通過此辦法就可以找到最接近的電阻RS值。

    

本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點。轉(zhuǎn)載的所有的文章、圖片、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無法一一聯(lián)系確認版權(quán)者。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題,請及時通過電子郵件或電話通知我們,以便迅速采取適當措施,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟損失。聯(lián)系電話:010-82306118;郵箱:aet@chinaaet.com。