單片機(jī)晶振的兩個(gè)電容的作用-單片機(jī)定時(shí)芯片
這兩個(gè)電容叫晶振的負(fù)載電容,分別接在晶振的兩個(gè)腳上和對(duì)地的電容,一般在幾十皮發(fā)。它會(huì)影響到晶振的諧振頻率和輸出幅度,一般訂購(gòu)晶振時(shí)候供貨方會(huì)問你負(fù)載電容是多少。
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)經(jīng)驗(yàn)值為3至5pf。
各種邏輯芯片的晶振引腳可以等效為電容三點(diǎn)式振蕩器。晶振引腳的內(nèi)部通常是一個(gè)反相器,或者是奇數(shù)個(gè)反相器串聯(lián)。在晶振輸出引腳XO和晶振輸入引腳XI之間用一個(gè)電阻連接,對(duì)于CMOS芯片通常是數(shù)M到數(shù)十M歐之間.很多芯片的引腳內(nèi)部已經(jīng)包含了這個(gè)電阻,引腳外部就不用接了。這個(gè)電阻是為了使反相器在振蕩初始時(shí)處與線性狀態(tài),反相器就如同一個(gè)有很大增益的放大器,以便于起振.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(gè)并聯(lián)諧振回路,振蕩頻率應(yīng)該是石英晶體的并聯(lián)諧振頻率。晶體旁邊的兩個(gè)電容接地,實(shí)際上就是電容三點(diǎn)式電路的分壓電容,接地點(diǎn)就是分壓點(diǎn)。以接地點(diǎn)即分壓點(diǎn)為參考點(diǎn),振蕩引腳的輸入和輸出是反相的,但從并聯(lián)諧振回路即石英晶體兩端來(lái)看,形成一個(gè)正反饋以保證電路持續(xù)振蕩.在芯片設(shè)計(jì)時(shí),這兩個(gè)電容就已經(jīng)形成了,一般是兩個(gè)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范圍。外接時(shí)大約是數(shù)PF到數(shù)十PF,依頻率和石英晶體的特性而定。需要注意的是:這兩個(gè)電容串聯(lián)的值是并聯(lián)在諧振回路上的,會(huì)影響振蕩頻率。當(dāng)兩個(gè)電容量相等時(shí),反饋系數(shù)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(wěn)定可以減小輸入端對(duì)地電容量,而增加輸出端的值以提高反饋量.
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