晶振电容计算

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24M晶振匹配电容计算

24M晶振匹配电容计算

从模块24M 晶振(SMD3225-24MHz -7pF )电容匹配测试报告图 1.1 24M 晶振原理图 1测试PCB 板寄生电容如上图1.1,图中C1与C2为匹配电容,C3为测试使用表笔(5.6pf )。

通过频率计测试电路频率偏移,结合晶振T/S 值(T/S 值按20ppm/pf 计算),可计算出PCB 寄生电容。

使用频率计测试晶振电路频偏为-25.6ppm ,如下图1.2所示。

图 1.2 频率偏移频偏-25.6ppm 换算成电容为1.28pf 。

加入表笔后的频率影响,总电容为:pf C 14.52.8//2.86.5=+=)(总根据公式:L C C C C +=+总频偏寄生有:1.28pf 7pf 14.5+=+寄生C pf可算出寄生电容C 寄生:pf 14.3=寄生C2.根据寄生电容值进行匹配方案设计使用的晶振为24.000MHz,CL=7pf 。

根据C 寄生的取值,能够优化出以下几个备选方案:表 1不同匹配电容的备选方案可见方案B 串联后容值匹配效果较好。

已知匹配电容C1=C2=8.2pf ,表笔电容5.6pf ,晶振的T/S=20ppm/pf ,接下来可计算出实际的频率偏移。

使用表笔(5.6pf )测试出晶振电路频偏为-25.6ppm ,计算此时电路实配电容:14.52C 1C 2C 1C =++•+表笔表笔)(C C pf同时,计算不加表笔时匹配电容:pf C C 1.42//1=表笔令整个电路的匹配电容增加1.04pf ,即频偏增加了20.8ppm ,根据“电容容值越大,晶振电路频率越低”的原理,可得出电路未引入表笔时频偏为-4.8ppm 。

3. 测试方案B 的波形和特性阻抗。

图 1.3 方案B 芯片输入波形图 1.4 方案B芯片输出波形负阻抗测试,约1.5K欧姆时,不能正常抄表。

查规格书,等效电阻最大约为50欧姆,阻抗值为等效阻抗30倍,合理。

4.之前使用以下原理,未串入电阻,匹配电容10pf时输入存在明显过冲,输出波形畸变较为严重。

贴片无源晶振负载等效电容

贴片无源晶振负载等效电容

贴片无源晶振负载等效电容
贴片无源晶振的负载等效电容(Load Capacitance)是指在电路中跨接晶振两端的总的外界有效电容。

它由几个部分组成,包括:
1.Cd和Cg:分别接在晶振的两个脚上和对地的电容。

一般情况下,Cd等于Cg,但也可以不等。

这两个电容被称为匹配电容或外接电容,其作用是调节负载电容以使其与晶振的要求相一致。

需要注意的是,Cd和Cg串联后的总电容值(Cd*Cg/(Cd+Cg))才是有效的负载电容部分。

例如,如果Cd和Cg都等于30pF,那么它们对负载电容的贡献是15pF。

2.Cic:芯片引脚分布电容以及芯片内部电容。

有些芯片为了在PCB上省去Cd和Cg,会在芯片内部集成电容。

3.△C:PCB走线分布电容,其经验值通常在2.5至5pF 之间。

负载电容的计算公式为:CL = [Cd*Cg/(Cd+Cg)] + Cic + △C。

其中,CL是负载电容,Cd和Cg是分别接在晶振的两个脚上和对地的电容,Cic是芯片引脚分布电容以及芯片内部电容,△C是PCB走线分布电容。

需要注意的是,负载电容对振荡频率有影响。

一般来说,增大负载电容会使振荡频率下降,而减小负载电容会使振荡频率升高。

此外,负载电容的改变也会影响晶振的其他性能参数,因此在选择和使用晶振时,需要根据具体的应用需求和晶振的规格书来确定合适的负载电容值。

晶振和电容的匹配原理

晶振和电容的匹配原理

晶振和电容的匹配 /spec_pages/PNDescrpt/Load_Cap.htm 晶振 等效 于 电感/电容/内阻使用 VCXO (压控晶体振荡器)作为时钟(CLK)发生器 测量时可接出一段锡丝,锡丝上紧密缠绕十多匝线,形成天线感应,再用 counter 频率计用探头(可用示波器探头)测量。

其中 两个电容 C1、C2 通过地串联又与晶振并联,并与其他杂散电容并联。

一般选择 C1、C2 值要比其他杂散电容高 8~10 倍,来减少杂散电容影响。

一般 IC 引脚约 2~3pF,杂散电容 2~3pF Co(晶振内部电容)3~5pF 所有 Cl=C1 串 C2+IC+杂散+Co 即 Load capacitance :Cl 值fS = (Series) frequency =I2C BUS 很常用, 也常出问题, 所以我们通常要用 DIGITAL SCOPE 来观察它在出 状况前和出状况时的波形有无异样. 什么样的波形才算正确呢? 1) rise time 2) fall time 3) ack voltage 4) start condition 5) stop condition 6) 读的时候, ACK 从哪里来, 每个 BYTE 都要有? 最后一个 BYTE? 7) 写的时候, ACK 从哪里来, 每个 BYTE 都要有? 最后一个 BYTE? 8) repeated start condition 9) 9 个 CLK 的间隔必须一样吗?如何选用 Voltage Regulator? 似乎很简单, 提几个问题让大家考虑一下. 1)输出电流需要多大? 2)Dropout(压降)多大? 3)功耗多大? 4)采用哪一种 PAKAGE? 5)站立式的,要加 HEATSINK 吗? 多大的 HEATSINK 才够? 6)贴片式的, 要多大的铜片才够上热?7)PCB 所能承受的最高温度是多少? 8)如输入电压太高, REGULATOR 两端的压降太大而引起过热, 如何解决? 9) 多大的电流要求多宽的 COPPER TRACK? 10) 多大的电流要求多大的过孔?The table below gives rough guidelines of how wide to make a trace for a given amount of current. Trace Width [inches] 0.010 0.015 0.020 0.025 0.050 0.100 0.150 Trace Width [mm] 0.254 0.381 0.508 0.635 1.27 2.54 3.81 Current [A] 0.3 0.4 0.7 1.0 2.0 4.0 6.0Here is what I have used for years to calculate the current carrying capacity of a plated-thru hole. Find the circumference of the hole by multiplying the diameter x 3.141 this will give you the equivalent 1 Oz. trace width that can be used to find the current carrying capacity from the tables in IPC-D-275. Remember the copper in the hole is always 1 Oz. 1) Φ0.5 (diameter = 0.5mm) via Circumference of via = 0.5x3.14 = 1.57 mm 2) Φ0.3 (diameter = 0.3mm) via Circumference of via = 0.3x3.14 = 0.942 mm若用铜箔作为散热, 需要多大的面积? /Article/com/200511/791.html 1.系统要求: VOUT=5.0V;VIN(MAX)=9.0V;VIN(MIN)=5.6V;IOUT=700mA;运行周期=100%;T A=50℃ 根据上面的系统要求选择 750mA MIC2937A-5.0BU 稳压器,其参数为: VOUT=5V±2%(过热时的最坏情况) TJ MAX=125℃。

晶振工作原理及参数详解

晶振工作原理及参数详解

晶振电路周期性输出信号的标称频率(Normal Frequency),就是晶体元件规格书中所指定的频率,也是工程师在电路设计和元件选购时首要关注的参数。

晶振常用标称频率在1~200MHz之间,比如32768Hz、8MHz、12MHz、24MHz、125MHz等,更高的输出频率也常用PLL(锁相环)将低频进行倍频至1GHz以上。

输出信号的频率不可避免会有一定的偏差,我们用频率误差(Frequency Tolerance)或频率稳定度(Frequency Stability)来表示,单位是ppm,即百万分之一(parts per million)(1/106),是相对标称频率的变化量,此值越小表示精度越高。

比如,12MHz晶振偏差为±20ppm,表示它的频率偏差为12×±20Hz=±240Hz,即频率范围是(11999760~12000240Hz)。

另外,还有一个温度频差(Frequency Stability vs Temp),表示在特定温度范围内,工作频率相对于基准温度时工作频率的允许偏离,它的单位也是ppm。

我们经常还看到其它的一些参数,比如负载电容、谐振电阻、静电容等参数,这些与晶体的物理特性有关。

石英晶体有一种特性,如果在晶片某轴向上施加压力时,相应施力的方向会产生一定的电位。

相反的,在晶体的某轴向施加电场时,会使晶体产生机械变形;如果在石英晶片上加上交变电压,晶体就会产生机械振动,机械形变振动又会产生交变电场,尽管这种交变电场的电压极其微弱,但其振动频率是十分稳定的。

当外加交变电压的频率与晶片的固有频率(与切割后的晶片尺寸有关,晶体愈薄,切割难度越大,谐振频率越高)相等时,机械振动的幅度将急剧增加,这种现象称为“压电谐振”。

将石英晶片按一定的形状进行切割后,再用两个电极板夹住就形成了无源晶振,其符号图如下所示:下图是一个在谐振频率附近有与晶体谐振器具有相同阻抗特性的简化电路。

8mhz晶振的负载电容

8mhz晶振的负载电容

8mhz晶振的负载电容什么是晶振?晶振,也称为石英晶体振荡器,是一种用于产生稳定的高频信号的电子元件。

它由一个石英晶体和两个电极组成,当施加电压时,石英晶体会振动并产生高频信号。

为什么需要负载电容?在使用晶振时,需要通过添加负载电容来调整其频率。

这是因为石英晶体的共振频率受其尺寸和形状的影响。

当外部负载电容与石英晶体并联时,会改变其共振频率。

8MHz晶振的负载电容如何选择?对于8MHz的晶振,一般建议使用15pF或18pF的负载电容。

这是因为8MHz的共振频率较低,因此需要较大的负载电容来调整其频率。

另外,在选择负载电容时还需要考虑到PCB布局和线路长度等因素。

如果线路长度过长或布局不合理,可能会导致信号失真或不稳定。

如何计算8MHz晶振的负载电容?在实际应用中,可以通过以下公式来计算8MHz晶振所需的负载电容:Cload = 2(CL - Cs) - Cp其中,Cload为负载电容的总值,CL为晶振的额定负载电容,Cs为晶体的静态电容,Cp为线路和芯片引脚的等效电容。

对于8MHz晶振,一般假设CL=18pF,Cs=3pF,Cp=5pF,则可得到:Cload = 2(18pF - 3pF) - 5pF = 28pF因此,在实际应用中,可以选择两个15pF或一个22pF的负载电容来满足要求。

总结在使用晶振时,选择合适的负载电容非常重要。

对于8MHz晶振来说,一般建议使用15pF或18pF的负载电容,并根据实际情况进行计算和调整。

同时,在布局和线路设计时也需要注意避免信号失真和不稳定等问题。

时钟晶振的两个电容的作用

时钟晶振的两个电容的作用

时钟晶振的两个电容的作用这两个电容叫晶振的负载电容,分别接在晶振的两个脚上和对地的电容,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+△C式中Cd,Cg为分别接在晶振的两个脚上和对地的电容,Cic(集成电路内部电容)+△C(PCB上电容)经验值为3至5pf。

各种逻辑芯片的晶振引脚可以等效为电容三点式振荡器。

晶振引脚的内部通常是一个反相器, 或者是奇数个反相器串联。

在晶振输出引脚 XO 和晶振输入引脚 XI 之间用一个电阻连接, 对于 CMOS 芯片通常是数 M 到数十M 欧之间。

很多芯片的引脚内部已经包含了这个电阻, 引脚外部就不用接了。

这个电阻是为了使反相器在振荡初始时处与线性状态, 反相器就如同一个有很大增益的放大器, 以便于起振。

石英晶体也连接在晶振引脚的输入和输出之间, 等效为一个并联谐振回路, 振荡频率应该是石英晶体的并联谐振频率。

晶体旁边的两个电容接地, 实际上就是电容三点式电路的分压电容, 接地点就是分压点。

以接地点即分压点为参考点, 振荡引脚的输入和输出是反相的, 但从并联谐振回路即石英晶体两端来看, 形成一个正反馈以保证电路持续振荡。

在芯片设计时, 这两个电容就已经形成了, 一般是两个的容量相等, 容量大小依工艺和版图而不同, 但终归是比较小, 不一定适合很宽的频率范围。

外接时大约是数 PF 到数十 PF, 依频率和石英晶体的特性而定。

需要注意的是:这两个电容串联的值是并联在谐振回路上的, 会影响振荡频率。

当两个电容量相等时, 反馈系数是 0.5, 一般是可以满足振荡条件的, 但如果不易起振或振荡不稳定可以减小输入端对地电容量, 而增加输出端的值以提高反馈量。

STM32晶振选型 晶振不起振 晶振及负载电容 晶振参数计算器

STM32晶振选型 晶振不起振 晶振及负载电容 晶振参数计算器

第一步:增益裕量(Gainmargin)计算π 3.14晶振手册:F=32768Hz C0=2pFCL=6pF ESR(R1)=50000ΩSTM32手册:gm=5μA/V(选择单位)gm单位:μA/V(Oscillator transconductance)mA/V结果:gmcrit= 5.420E-07=0.54204μA/Vgainmargin=9.22第二步:外部负载电容的计算Cs=3pF注:一般取2~75~6CL1=CL2= 6.0pF第三步:驱动级别及外部电阻的计算对于32kHz的振荡器来说,一般不推荐使用外部限流电阻(译注:因为LSE的常见问题是振荡器ESR是指晶振的等效串联电阻(其值由晶振制造商给出):IQ是流过晶振电流的均方根有效值,使用示波器可观测到其波形为正弦波。

电流值可使用峰-峰值(IPP)。

当使用电流探头时(如图6),示波器的量程比例可能需要设置为1m 图6 使用电流探头检测晶振驱动电流。

注:分路电容(shunt capacitance)低频(32K)高频SE的常见问题是振荡器驱动能力不足而非晶振被过分驱动)比例可能需要设置为1mA/1mV。

IQMAX均方根有效值(假设流过晶振的电流波形为正弦波)。

AXPP 表达式如下:荡器起振条件将得不到满足从而无法正常工作。

重新计算Gainmargin 。

重新回到第一步。

确保振荡器的起振点在基频上,而不是在其他晶振制造商的给定值,外部电阻RExt是必需的,用以推荐使用RExt了,它的值可以是0Ω。

意到RExt和CL2构成了一个分压/滤波器,考虑通带宽度用电位器来代替RExt,RExt值可预设为CL2的位器的值即是CL2值。

t值对起振条件没有影响。

例如,RExt值的值。

32.768khz无源晶振的匹配电容

32.768khz无源晶振的匹配电容

32.768khz无源晶振的匹配电容
无源晶振通常需要匹配电容来调整其频率,以确保它在指定频率(例如32.768 kHz)下正常工作。

匹配电容的选择取决于晶振的参数,包括晶振的额定频率、等效串联电阻(ESR)、等效串联电感(ESL)等。

在设计32.768 kHz的无源晶振电路时,一般需要考虑以下几个步骤:
1.查阅晶振的规格书:从晶振的规格书中获取关键参数,特别是
额定频率、ESR等。

2.计算匹配电容:使用晶振厂家提供的公式或图表,计算匹配电
容的理论值。

这通常涉及将晶振的ESR与匹配电容相联合,以
形成LC谐振电路。

3.考虑电路布局:电路的布局对于晶振的匹配也很重要。

确保布
局合理,尽量减小电路中可能引入的干扰和损耗。

4.实际调试:在实际电路中,可能需要通过试验和调试来优化匹
配电容的值。

使用频谱分析仪或示波器等工具来监测晶振的输
出,并调整匹配电容以使其达到设计频率。

请注意,无源晶振的调谐和匹配可能因制造差异、环境温度等因素而有所变化。

因此,最终的匹配电容值可能需要通过实际测试和调试来确定。

最好的方法是参考晶振厂家提供的设计指南和规格书,并在实际电路中进行仔细的调试。

晶振参数详解

晶振参数详解
Au uthor: Jackie Lo ong
晶振 振参数详 详解
晶振是石英 英晶体谐振器 器(quartz cry ystal oscillator r)的简称,也称有源晶 振,它能够产 产生 中央 央处理器(CP PU)执行指令 令所必须的时 时钟频率信号 号,CPU 一切 切指令的执行 行都是建立在 在这个 基础 础上的,时钟 钟信号频率越 越高,通常 CP PU 的运行速 速度也就越快。 只要是包含 含 CPU 的电子 子产品,都至 至少包含一个 个时钟源,就算 算外面看不到 到实际的晶振 振电 路,也是在芯片 片内部被集成 成,它被称为 CPU 的心脏 脏。 如下图所示 示的有源晶振 振, 在外部施加 加适当的电压 压后, 就可以 以输出预先设 设置好的周期性时 钟信 信号,
这个周期性 性输出信号的标称频率( Normal Frequency) ,就是 是晶体元件规 规格书中所指 指定 的频 频率,也是工 工程师在电路 路设计和元件选 选购时首要关 关注的参数。 。晶振常用标 标称频率在 1~ 200M MHz 之间,比如 32768H Hz、8MHz、1 12MHz、24M MHz、125MH Hz 等,更高的 的输出频率也 也常 用P PLL(锁相环) )将低频进行 行倍频至 1G Hz 以上。 输出信号的 的频率不可避 避免会有一定 的偏差,我们 们用频率误差 差(Frequen ncy Tolerance e)或 频率 率稳定度(Fr requency Stability) ,用单 单位 ppm 来表 表示,即百万 万分之一(pa arts per millio on) (1/ /106) ,是相对 对标称频率的 的变化量,此 此值越小表示 示精度越高。 比如,12M MHz 晶振偏差 差为±20ppm ,表示它的频 频率偏差为 12×20Hz=± 240Hz,即频 频率 范围 围是(119997 760~120002 240Hz) 另外,还有 有一个温度频 频差(Frequen ncy Stability vs Temp)表 表示在特定温 温度范围内,工作 偏离,它的单 频率 率相对于基准 准温度时工作 作频率的允许偏 单位也是 ppm。 我们经常还 还看到其它的一些参数,比 比如负载电容 容、谐振电阻 阻、静电容等 等参数,是神马情 体的物理特性 性有关。我们 先了解一下晶 晶体,如下图 图所示 况?这些与晶体

晶振的负载电容怎么计算?

晶振的负载电容怎么计算?

晶振的负载电容怎么计算?常规的负载电容20pF,负载电容就是32pF比较匹配晶振的负载电容公式=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+Cic+△C式中Cd,Cg为分别接在晶振的两个脚上和对地的电容,Cic(集成电路内部电容)+△C (PCB上电容)经验值为3至5pf。

因此,晶振的数据表中规定12pF的有效负载电容要求在每个引脚XIN 与 XOUT上具有22pF(2 * 12pF = 24pF = 22pF + 2pF 寄生电容)。

两边电容为Cg,Cd,负载电容为Cl, cl=cg*cd/(cg+cd)+a就是说负载电容15pf的话,两边两个接27pf的差不多了,各种逻辑芯片的晶振引脚可以等效为电容三点式振荡器。

晶振引脚的内部通常是一个反相器, 或者是奇数个反相器串联。

在晶振输出引脚 XO 和晶振输入引脚 XI 之间用一个电阻连接, 对于 CMOS 芯片通常是数 M 到数十M 欧之间. 很多芯片的引脚内部已经包含了这个电阻, 引脚外部就不用接了。

这个电阻是为了使反相器在振荡初始时处于线性状态, 反相器就如同一个有很大增益的放大器, 以便于起振. 石英晶体也连接在晶振引脚的输入和输出之间, 等效为一个并联谐振回路, 振荡频率应该是石英晶体的并联谐振频率. 晶体旁边的两个电容接地, 实际上就是电容三点式电路的分压电容, 接地点就是分压点. 以接地点即分压点为参考点, 振荡引脚的输入和输出是反相的, 但从并联谐振回路即石英晶体两端来看, 形成一个正反馈以保证电路持续振荡. 在芯片设计时, 这两个电容就已经形成了, 一般是两个的容量相等, 容量大小依工艺和版图而不同, 但终归是比较小, 不一定适合很宽的频率范围. 外接时大约是数 PF 到数十 PF, 依频率和石英晶体的特性而定. 需要注意的是: 这两个电容串联的值是并联在谐振回路上的, 会影响振荡频率. 当两个电容量相等时, 反馈系数是 0.5, 一般是可以满足振荡条件的, 但如果不易起振或振荡不稳定可以减小输入端对地电容量, 而增加输出端的值以提高反馈量. . 一般芯片的 Data sheet 上会有说明。

晶振的负载电容与晶振频率的牵引关系

晶振的负载电容与晶振频率的牵引关系

晶振的负载电容与晶振频率的牵引关系深圳市兴精振电子有限公司发布时间 2011-03-17今天我们给大家讲讲晶振的负载电容与晶振频率的牵引关系以及计算在实际运用中串联并联对应的晶体负载电容值和频率值。

在许多应用中,都有用一负载电抗元件来牵引晶体频率的要求,这在锁相环回路及调频应用中非常必要,大多数情况下,这个负载电抗呈容性,当该电容值为CL时,则相对负载谐振频率偏移量为:公式 DL=C1/[2(CO+CL)]而以CL作为可调元件由DL1调至DL2时,相对频率牵引为:公式 DL1,L2=C1(CL1-CL2)/[2(CO+CL1)(CO+CL2)].下面我再来讲讲负载电容与晶体元件串联并联的关系:无论是负载电容与晶体元件串联还是并联,负载电容对负载谐振频率的影响都是相同的,下式能算出相对负载谐振频率偏移其中fL 某一负载电容下的负载频率, fr负载电容CL=∞的晶体谐振频率(图8a)。

有时用牵引灵敏度表示负载电容对频率的调节能力:下表是典型条件的牵引灵敏度(不同的型号的晶体盒的值会有不同)表2 在标称负载电容值时的典型牵引灵敏度10-6/pf切型 CL=20pF CL=30pF CL=50pFAT切基频 10~20 4~12 2~5AT切三次泛音 1.5~2.5 1~1.5 0.3~0.6AT切五次泛音 0.2~1 0.1~0.5 0.04~0.2AT切七次泛音△f/PF太小,没有什么用处BT切 6~14 3~8 1~3通常负载电容的值越大对频率所产生的牵引越小,负载电容的优选值见表3,需要注意的是,如果负载电容过小则可能造成振荡电路起振困难,同时使用小的负载电容时,电容值稍有变化时会造成频率产生较大的漂移。

如采用10pF的负载电容的基音每pF可以牵引50×10-6的频率变化,对元件频率测量时,频率测量的准确度会比较难以控制。

如果确有需要应与供应商进行频率的比对,确保满足使用要求。

下面的标准值是IEC的推荐值,建议选用。

12.5pf负载电容晶振的外接电容

12.5pf负载电容晶振的外接电容

一、概述12.5pf负载电容是一个在晶振电路设计中常见的参数,它对晶振的性能以及整个电路的稳定性起着至关重要的作用。

借助适当的外接电容,我们可以有效地调节晶振的振荡频率,保证其在指定范围内稳定工作。

本文将重点探讨12.5pf负载电容晶振的外接电容设计,并对其原理和注意事项进行深入分析。

二、12.5pf负载电容的作用12.5pf负载电容在晶振电路中的作用主要有两个方面:1. 调节晶振的振荡频率:晶振在工作时需要和外部电路形成谐振,而12.5pf负载电容则可以影响晶振的谐振频率。

适当调节12.5pf负载电容的数值,可以使晶振的振荡频率在设计要求的范围内稳定工作。

2. 提高电路的稳定性:通过12.5pf负载电容的加入,可以有效抑制晶振的共振峰值,使得整个电路在外部环境变化等因素的影响下保持较好的稳定性。

三、12.5pf负载电容的外接原理为了充分发挥12.5pf负载电容的作用,我们需要合理选择外接电容的数值。

一般来说,外接电容的数值可以通过以下公式计算得到:Cp = (CL - Ci - Cstray) / 2其中,Cp为外接电容的数值,CL为晶振的额定负载电容,Ci为晶振自带电容,Cstray为电路布线与晶振之间的杂散电容。

通过以上公式,我们可以根据实际情况计算得到12.5pf负载电容晶振的外接电容数值,并进行合理的选取和设计。

四、12.5pf负载电容外接设计的注意事项在进行12.5pf负载电容的外接设计时,需要注意以下几个方面:1. 充分考虑布线电容:电路布线可能会带来一定的杂散电容,这些电容会对外接电容的选择产生影响。

在设计时需要充分考虑电路布线的影响,进行合理的校正和补偿。

2. 注意电容的精度和稳定性:外接电容的精度和稳定性对晶振电路的性能有着重要的影响。

选择高精度、稳定性好的外接电容可以提高电路的稳定性和可靠性。

3. 避免共振和串扰:在进行外接电容设计时,需要避免电路出现共振或者串扰等问题。

因此需要根据实际情况进行电路的布线和外接电容的合理安排,以减小电路的干扰和噪声。

16m晶振负载电容

16m晶振负载电容

16m晶振负载电容摘要:1.16m 晶振负载电容的概述2.16m 晶振负载电容的作用3.16m 晶振负载电容的选型与计算4.16m 晶振负载电容的安装与维护5.16m 晶振负载电容的发展趋势正文:一、16m 晶振负载电容的概述16m 晶振负载电容,顾名思义,是指在16mHz 晶振电路中使用的负载电容。

在电子电路中,晶振电路是一种产生固定频率信号的重要组成部分,广泛应用于通信、计算机、家电等领域。

16m 晶振负载电容作为晶振电路的关键元件,对于保证电路的稳定性和信号质量具有重要意义。

二、16m 晶振负载电容的作用16m 晶振负载电容的主要作用有以下几点:1.提供负载:晶振电路需要一个负载电阻或电容来消耗产生的能量,保持电路的稳定性。

16m 晶振负载电容承担了这个任务,保证了电路的正常工作。

2.滤波:晶振电路产生的信号往往伴随着高频噪声,16m 晶振负载电容可以通过对信号进行滤波,降低噪声,提高信号质量。

3.调节频率:通过改变负载电容的容值,可以影响晶振电路的振荡频率,从而达到调节电路频率的目的。

三、16m 晶振负载电容的选型与计算选择16m 晶振负载电容时,需要考虑以下几个因素:1.电容容值:根据电路的实际需求和晶振频率来选择合适的电容容值。

一般来说,电容容值越大,晶振频率越低;电容容值越小,晶振频率越高。

2.电容类型:常见的电容类型有陶瓷电容、钽电容、铝电解电容等。

根据电路的稳定性、工作温度、成本等因素来选择合适的电容类型。

3.电容的稳定性和可靠性:选择具有良好稳定性和可靠性的电容,可以保证晶振电路的长期稳定运行。

计算16m 晶振负载电容的容值时,可以参考以下公式:C = 1 / (2 * pi * f)其中,C 为电容容值,f 为晶振频率,pi 取3.14159。

四、16m 晶振负载电容的安装与维护1.安装:在安装16m 晶振负载电容时,应注意以下几点:(1)选择合适的电容封装形式,以适应电路板的安装空间和焊接工艺要求。

单片机晶振频率计算公式

单片机晶振频率计算公式

单片机晶振频率计算公式单片机晶振频率计算公式是指根据晶振的参数来计算出其工作频率的数学公式。

晶振是单片机中常见的外部时钟源,可以提供稳定的时钟信号,用于控制和同步单片机的工作。

晶振的频率决定了单片机的运行速度和精度,因此准确计算晶振频率非常重要。

单片机晶振频率计算公式的一般形式为:频率= 1 / (2 * π * C * R)其中,C表示晶振的电容值,R表示晶振的电阻值,π是一个数学常数,约等于3.14159。

在实际应用中,需要根据晶振的具体参数来计算频率。

晶振通常有两个参数:电容值和额定频率。

电容值是指晶振两端的电容器的电容量,通常使用皮法(pF)作为单位。

额定频率是指晶振的设计工作频率,通常以赫兹(Hz)作为单位。

以一个常见的8MHz晶振为例,假设其电容值为20pF。

根据单片机晶振频率计算公式,可以计算得到:频率= 1 / (2 * π * 20pF * R)如果我们想要计算出电阻值R,可以进行变形得到:R = 1 / (2 * π * 20pF * 频率)假设我们希望晶振频率为8MHz,代入公式计算,可以得到:R = 1 / (2 * π * 20pF * 8MHz)计算结果为R ≈ 994.73Ω。

根据计算结果,我们可以选择一个接近于994.73Ω的电阻值来匹配晶振。

在实际应用中,可以选择最接近的标准电阻值,如1KΩ或1.2KΩ。

需要注意的是,单片机晶振频率计算公式只是一个理论计算公式,实际应用中可能会受到一些因素的影响,如电容器的误差、电阻器的精度等。

因此,在选取晶振和电阻时,还需要考虑这些因素,并进行适当的调整和修正。

除了上述的简单计算公式,还有一些复杂的晶振频率计算公式,如串联谐振频率计算公式、并联谐振频率计算公式等。

这些公式针对不同的晶振电路结构和工作方式,提供了更精确的计算方法。

总结来说,单片机晶振频率计算公式是根据晶振的参数来计算其工作频率的数学公式。

通过准确计算晶振的频率,可以选择合适的晶振和电阻器,以确保单片机的正常工作。

晶振电路里的电容

晶振电路里的电容

晶振电路里的电容
晶振电路里的电容
晶振电路是用来提供精确时钟信号的重要元件,它包括一个晶体振荡器(XO),一个相应的电容和一个缓冲器(或者叫电流放大器)。

晶体振荡器处理输入信号,从而产生一个精确的时钟信号,缓冲器增加输出信号的幅值,而电容控制器用来滤波和修正输出信号的相位。

因此,电容在晶振电路中是一个重要的组成部分,正确的电容会有助于改善晶体振荡器的性能。

电容对于晶体振荡器的主要作用是降低晶体振荡器的功率消耗。

存在一系列的衰减器电容,其中最常用的是瓷介电容和并联电容。

它们可以有效地限制晶体振荡器的输出信号,从而降低晶体振荡器的功耗,同时保持其精确的时钟频率。

瓷介电容有两端,它们可以有效地吸收输出的振荡能量,从而减少晶体振荡器的功耗,同时保持其精确的工作频率。

另一种常用的电容是并联电容,它们可以容忍一定范围的电压抖动,从而改善晶体振荡器的整体性能。

此外,晶体振荡器的电容还可以帮助在某些情况下改善信号的相位,这有助于确保晶体振荡器的精确工作。

电容也可以帮助确保设备在工作时保持稳定,从而消除振荡现象。

总之,电容是晶体振荡器的重要组成部分,正确的电容会有助于改善晶振电路的性能。

在选择电容时,应该充分考虑电容的容量、电容的寿命、电容的电压限制和电容的性能参数。

25m晶振匹配电容

25m晶振匹配电容

25m晶振匹配电容随着电子技术的不断发展,25m晶振已经成为众多电子设备中不可或缺的元器件。

它具有良好的频率稳定性和精度,广泛应用于通信、计算机、消费电子等领域。

而在25m晶振的使用过程中,匹配电容的选择与计算至关重要,它将直接影响到整个电路的性能。

一、25m晶振概述25m晶振,即工作频率为25MHz(兆赫兹)的石英晶体振荡器。

它通过石英晶体谐振器与电子电路的结合,产生稳定的正弦波信号。

在实际应用中,25m晶振不仅能为电路提供稳定的时钟信号,还能起到滤波、振荡等作用。

二、25m晶振匹配电容的作用在25m晶振电路中,匹配电容起到调整电路阻抗、提高信号传输效率的作用。

匹配电容的大小会影响到晶振的工作稳定性、输出信号质量以及电路的功耗等。

因此,合理选择匹配电容对于保证25m晶振电路的性能至关重要。

三、匹配电容的选择与计算1.电容值的选择匹配电容的选取主要依据晶振的频率、工作电压、负载电阻等因素。

一般情况下,匹配电容的电容值可通过以下公式进行计算:C_match = √(F × R_load)其中,F为晶振的频率(单位:Hz),R_load为负载电阻(单位:Ω)。

2.电容材质的选择匹配电容的材质对电容的性能有很大影响。

常见的匹配电容材质有陶瓷、聚酯、聚苯乙烯等。

其中,陶瓷电容具有较高的容值精度、稳定性好等特点,适用于高精度、高稳定性的电路;聚酯电容和聚苯乙烯电容则具有良好的频率响应和较低的介质损耗,适用于宽带、低功耗的电路。

3.电容尺寸的选择电容尺寸的选择主要考虑电容的容值、工作电压、安装空间等因素。

电容尺寸越大,容值越大,但体积和重量也相应增加。

在实际应用中,应根据电路设计和安装空间的要求,选择合适的电容尺寸。

四、25m晶振应用场景及注意事项1.应用场景25m晶振广泛应用于通信设备、计算机、嵌入式系统、仪器仪表、消费电子等领域。

如:手机、路由器、卫星接收器、测量仪器等。

2.注意事项(1)在选择匹配电容时,应注意电容的容值、工作电压、频率响应等参数,确保与25m晶振电路相匹配。

25m晶振匹配电容

25m晶振匹配电容

25m晶振匹配电容摘要:一、引言二、25m 晶振简介1.什么是25m 晶振2.25m 晶振的应用领域三、25m 晶振匹配电容的作用1.电容的定义与性质2.匹配电容对25m 晶振的影响3.匹配电容的选择与计算四、25m 晶振匹配电容的类型及选择1.陶瓷电容2.钽电容3.薄膜电容4.选择匹配电容的注意事项五、25m 晶振匹配电容的故障及排查1.故障现象2.故障原因3.故障排查方法六、结论正文:【引言】25m 晶振是一种高精度、高稳定的晶体振荡器,广泛应用于通信、计算机、仪器仪表等领域。

为了确保25m 晶振的性能,匹配电容的选择与使用尤为重要。

本文将详细介绍25m 晶振匹配电容的相关知识。

【25m 晶振简介】25m 晶振,即25 兆赫兹晶体振荡器,其频率稳定度非常高,具有出色的抗干扰性能。

广泛应用于通信系统、全球定位系统(GPS)、卫星通信等领域。

【25m 晶振匹配电容的作用】在25m 晶振电路中,匹配电容起到关键作用。

电容对25m 晶振的性能影响很大,合适的匹配电容可以提高电路的稳定性和性能。

首先,电容的定义是储存电荷的能力,它的单位是法拉(F)。

电容的性质包括容量、耐压、温度系数等。

在25m 晶振电路中,匹配电容主要起到调整电路的截止频率和提高电路的稳定性作用。

【25m 晶振匹配电容的类型及选择】常见的25m 晶振匹配电容类型有陶瓷电容、钽电容和薄膜电容。

陶瓷电容具有体积小、容量精度高、稳定性好等特点,广泛应用于25m 晶振电路。

钽电容具有较高的耐压和稳定性,但体积较大,适用于对空间要求不高的场合。

薄膜电容体积小、耐压高,但容量精度相对较低。

选择匹配电容时,应根据实际应用场景和电路要求,综合考虑电容的容量、耐压、温度系数等因素。

【25m 晶振匹配电容的故障及排查】在实际应用中,25m 晶振匹配电容可能会出现故障,导致电路性能下降。

常见的故障现象包括电路工作不稳定、输出信号失真等。

针对这些故障,首先要分析故障原因,如电容损坏、电路设计不合理等。

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晶振电容设计的基本原则:
晶振两脚上的各种电容的等效电容等于晶振的负载电容,此时晶振的振动频率最准确。

晶振的负载电容可以在厂商提供的规格书上找到,每种晶振的负载电容都可能不一样。

晶振两脚上的各种电容包括:PCB走线上的电容,IC内部的电容等Crystal 基本參量以及計算公式:
L1Crystal 内部串連電感C1Crystal 内部串連電容R1Crystal 内部串連電阻C0Crystal 内部並聯電容CL Crystal 外部並聯負載電容fs Crystal 内部串聯諧振頻率fp Crystal 内部並聯諧振頻率fL Crystal 外加CL 後諧振頻率Cstray 雜散電容P Drive Level
Gain(pk)Crystal 與IC 閉環增益gm
IC 內的互導放大係數
(1) Crystal 内部等效電路:(2) Crystal 内部阻抗與頻率特性曲綫:
(3) 對於每一個Crystal 來講:有兩個頻率,一個是fs(串連諧振頻率) 另一個是fp(並連諧振頻率)
Fs 可以通過以下公式計算:
Fp
可以通過以下公式計算:
(4) 雜散電容的計算:(一般包括Trace 線的,pad 之間的,pin 之間的)
a(mil)Trace 線寬b(mil)Trace 線長
d(mil)Trace 到
ground 之間距離ε(PF/mil)單位線長的電容值Cpcb(pF)
a×b×ε/d,
(5) IC 内部电容的计算:
(6) 實際應用中,我們需要外加CL 來調整頻率來達到我們所需要的頻率值,同時我們還要需要了解Crystal 的頻率 所提供給的IC Spec 中的所建議使用的CL 值,而且我們還必須考慮電路中的雜散電容,CL 我們可以通過公式計算所得;
CL 可以通過理論公式計算得出:FL 可以通過理論公式計算得出:
(7) 在實際應用中,我們還需考慮一個重要的問題就是IC 的Drive Level,因此我們需要計算Crystal 震蕩 回路中的消耗功率,不能大於IC的Drive level 極限值
(8) 起振條件:
Crystal
(參考模型1)
實際中我們可以將Crystal 與其負載電容等效為一個增益為-1的倒相器
L
R I P 2=
所以參考模型1就可以等效為以下電路
RL 可以通過下面電路賴等效計算
如果從阻抗的角度來分析以上電路可以等效為下面電路
C
C
C
L
N
+=
27M Crystal Application:
1)
Y2的周邊電路:
2)Y2的基本參數:
R1(ohm) (ESR) 30 (Max Value @ 10uW drive level)Co(pF) 7 (Max)P(uW)50CL(pF)
16
3)PCB 基本參數:
Trace Length 1(mil) 442.24Trace Length 2(mil) 431.29
Trace Width (mil) 10Pcb thickness(mil)
6ε(pF/mil)
0.00099
Cpcb=a×b×ε/d
4)Cstray 值的計算
Ctrace1=10*442.24*0.00099/6Ctrace1(pF)=0.729696Ctrace2=10*431.29*0.00099/6
Ctrace2(pF)=
0.7116285
Cpad1(pF)=0(因爲pad 下面是挖空的)Cpad2(pF)=
0(因爲pad 下面是挖空的)
Cstray(pF)= 1.4413245
)
//()//(21pad trace pad trace stray c c c c C +=
5)C I c 值的計算
Crystal
C IC (pF)=5
6)CL 值的計算:
CL1(pF)18CL2(pF)
18
CL(pF)=
15.4413245。

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