晶振负载电容计算
32.768khz晶振负载电容

32.768kHz晶振是一种常用于实时时钟(RTC)和微控制器的低频晶振。
在设计电路时,为了保证晶振的稳定性和准确性,需要正确选择和配置负载电容。
本文将对32.768kHz晶振负载电容进行深入介绍,并讨论其在电路设计中的重要性。
1. 晶振负载电容的作用32.768kHz晶振在电路中的作用是提供一个稳定的时钟信号。
负载电容的主要作用是调节晶振的振荡频率和稳定性。
在32.768kHz晶振的应用中,负载电容的选择对于整个系统的稳定性和精度有着重要的影响。
2. 负载电容的选择在选择负载电容时,需要考虑晶振的参数和电路的要求。
一般来说,32.768kHz晶振的标称负载电容为12.5pF。
然而,在实际应用中,由于电路中存在的布线电容和晶振本身的等效电容,需要对负载电容进行调整以满足实际的工作条件。
3. 负载电容的调节方法对于32.768kHz晶振的负载电容,常见的调节方法包括串联外部电容和调节晶振本身的等效电容。
在实际应用中,可以通过串联额外的电容来调节晶振的等效负载电容,以保证晶振的稳定性和精度。
4. 电路设计中的注意事项在设计电路时,需要注意负载电容的布局和连接方式。
负载电容应尽量靠近晶振的引脚,以减小布线电容对振荡电路的影响。
负载电容的连接方式也应尽量简洁,减小电路环路的影响。
5. 结论32.768kHz晶振负载电容在电路设计中起着重要的作用。
正确选择和配置负载电容可以保证晶振的稳定性和精度,从而提高整个系统的性能。
在实际应用中,需要根据实际情况对负载电容进行调节,以满足电路的工作要求。
通过合理的布局和连接方式,可以最大限度地提高32.768kHz晶振的性能和稳定性。
6. 负载电容的影响负载电容的大小和类型会直接影响晶振的振荡频率和稳定性。
过大或者过小的负载电容都会导致振荡频率的偏移和不稳定性。
在选择负载电容时,需要结合晶振的参数和电路的实际需求,确保负载电容的大小和类型适配。
在32.768kHz晶振的应用中,一般会选择串联两个6pF的负载电容来进行调节。
mcu 晶振负载电容
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mcu 晶振负载电容(实用版)目录一、什么是晶振负载电容二、晶振负载电容的作用三、晶振负载电容的选型与接法四、晶振负载电容的注意事项正文一、什么是晶振负载电容晶振负载电容是指在单片机晶振电路中,连接在晶振两端的电容。
它的主要作用是提供晶振工作所需的电容,以保证晶振能够正常震荡并发出稳定的时钟信号。
在单片机晶振电路中,负载电容通常分为并联谐振电容和串联谐振电容两种。
二、晶振负载电容的作用晶振负载电容的主要作用有以下几点:1.提供晶振工作所需的电容:晶振需要一定的电容来工作,否则无法正常震荡。
负载电容就是提供这些电容的元件。
2.影响晶振的谐振频率:负载电容的大小直接影响晶振的谐振频率。
一般情况下,负载电容越大,晶振的谐振频率越低;负载电容越小,晶振的谐振频率越高。
3.影响晶振的输出幅度:负载电容的大小还会影响晶振的输出幅度。
如果负载电容过大或过小,都可能导致晶振输出幅度不足,从而影响系统的稳定性。
三、晶振负载电容的选型与接法在选择晶振负载电容时,需要根据晶振的谐振频率和输出幅度来选型。
一般情况下,负载电容的容值应与晶振厂家提供的要求相匹配。
接法方面,晶振负载电容一般接在晶振的两个脚上,并与地之间形成一个并联谐振电路。
四、晶振负载电容的注意事项在使用晶振负载电容时,需要注意以下几点:1.负载电容的容值应与晶振厂家提供的要求相匹配,以保证晶振能够正常工作。
2.负载电容的接法应正确,一般接在晶振的两个脚上,并与地之间形成一个并联谐振电路。
3.注意负载电容的稳定性,避免在使用过程中出现电容失效或性能下降的情况。
4.如需调整晶振的谐振频率,可通过调整负载电容的容值来实现。
有源晶振(Oscillator)和无源晶振(Crystal)

有源晶振(Oscillator)和⽆源晶振(Crystal)⽆源晶振有⼀个参数叫做负载电容(Load capacitance),负载电容是指在电路中跨接晶振两端的总的外界有效电容。
负载电容是⼯作条件,即电路设计时要满⾜负载电容等于或接近晶振数据⼿册给出的数值才能使晶振按预期⼯作。
⼀般情况下,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。
通过初步的计算发现CL改变1pF,Fx可以改变⼏百Hz。
相关知识点:⼀、什么是负载电容?负载是指连接在电路中的电源两端的电⼦元件负载包括容性负载、阻性负载和感性负载三种。
电路中不应没有负载⽽直接把电源两极相连,此连接称为短路。
常⽤的负载有电阻、引擎和灯泡等可消耗功率的元件。
不消耗功率的元件,如电容,也可接上去,但此情况为断路。
容性负载的含义是指具有电容的性质(充放电,电压不能突变)即和电源相⽐当负载电流超前负载电压⼀个相位差时负载为容性(如负载为补偿电容)。
负载电容是指晶振的两条引线连接IC块内部及外部所有有效电容之和,可看作晶振在电路中串接了⼀个电容。
图中CI,C2这两个电容就叫晶振的负载电容,分别接在晶振的两个脚上和对地的电容,⼀般在⼏⼗⽪法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=[(C1*C2)/(C1+C2)]+Cic+△C式中C1,C2为分别接在晶振的两个脚上和对地的电容,Cic内部电容+△CPCB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C1,C2,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。
各种的晶振引脚可以等效为电容三点式。
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。
晶振的负载电容

晶振要求的谐振电容值的含义请老师指教:晶振的参数里有配用的谐振电容值。
比如说32.768K的是12.5pF;4.096M的是20pF. 这个值和实际电路中晶振上接的两个电容值是什么关系?像DS1302用的就是32.768K的晶振,它内部的电容是6pF的回答:你所说的是晶振的负载电容值。
指的是晶振交流电路中,参与振荡的,与晶振串联或并联的电容值。
晶振电路的频率主要由晶振决定,但既然负载电容参与振荡,必然会对频率起微调作用的。
负载电容越小,振荡电路频率就会越高4.096MHz的负载电容为20pF,说明晶振本身的谐振频率<4.096MHz,但如果让20pF的电容参与振荡,频率就会升高为4.096MHz。
或许有人会问为什么这么麻烦,不如将晶振直接做成4.096MHz而不用负载电容?不是没有这样的晶振,但实际电路设计中有多种振荡形式,为了振荡反馈信号的相移等原因,也有为了频率偏差便于调整等原因,大都电路中均有电容参与振荡。
为了准确掌握晶振电路中该用多大的电容,只要把握晶体负载电容应等于振荡回路中的电容+杂散电容就可以了。
你所说的IC中6pF的电容就可看作杂散电容晶振的负载电容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。
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).就是说负载电容15pf的话,两边个接27pf的差不多了,一般a为6.5~13.5pF 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. 晶体旁边的两个接地点就是分压点. 以接地, 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.设计考虑事项:1.使晶振、外部电容器(如果有)与IC之间的信号线尽可能保持最短。
晶振功耗计算公式-概述说明以及解释

晶振功耗计算公式1.引言1.1 概述在晶振功耗计算公式的研究中,概述是非常重要的一部分。
本文将介绍晶振功耗计算公式的原理和应用,以帮助读者更好地理解和应用该公式。
晶振是电子设备中常见的一种元器件,主要用于提供时钟信号。
然而,晶振的工作需要消耗一定的电能。
因此,在设计电子系统或进行电源管理时,了解晶振的功耗是至关重要的。
本文主要关注晶振的功耗计算公式。
通过该公式,我们可以根据晶振的特性参数来计算其功耗。
这些参数包括晶振的电源电压、晶振的频率、晶振的电流等。
通过对这些参数进行合理的选择,我们可以优化系统的功耗性能。
文章将从以下几个方面对晶振功耗计算公式进行详细介绍。
首先,我们将介绍晶振的工作原理和结构,以便读者更好地理解晶振的特性和参数。
然后,我们将详细解释晶振功耗计算公式的推导过程,以便读者理解该公式的原理和应用方法。
在实际应用中,晶振功耗计算公式可以帮助设计师评估不同晶振方案的功耗性能,从而选择最适合的方案。
此外,该公式还可以帮助电源管理工程师设计合理的电源管理策略,以降低系统的功耗消耗。
通过本文的阅读和学习,读者将能够掌握晶振功耗计算公式的原理和应用,从而在实际工程中更好地应用该公式。
同时,读者也可以深入理解晶振的工作原理和功耗特性,以便在设计和维护电子系统时做出合理的决策。
接下来,我们将详细介绍晶振功耗计算公式的推导过程以及其在电子系统中的应用。
希望本文能对读者在晶振功耗计算方面提供帮助和指导。
1.2 文章结构文章结构部分是介绍本篇文章的结构和内容安排。
在这一部分,我们将解释本文的主要部分和各个部分的内容概要。
本文分为引言、正文和结论三个主要部分。
引言部分包括概述、文章结构和目的三个小节。
概述对文章的主题进行简要介绍,说明该文章的主要内容是关于晶振功耗计算公式。
文章结构部分主要介绍本文的结构和目录,用于帮助读者了解全文的组织结构。
目的部分则说明了本文撰写的目的,即为了提供晶振功耗计算公式的相关知识。
晶振频率计算
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晶振频率计算
晶振频率是指晶体振荡器发出的振荡信号频率,通常用赫兹(Hz)作为单位进行表示。
计算晶振频率可以通过以下步骤完成:
1. 确定晶振器的晶体谐振频率。
晶体谐振频率是指晶体在无耗损情况下振动系统的固有频率。
该值通常由晶振器制造商提供,也可以通过实验测量获得。
2. 计算晶振器的负载电容。
负载电容是指晶振器在运行时需要连接的外部电容。
该值通常由晶振器制造商提供,也可以通过实验测量获得。
3. 计算晶振频率。
晶振频率的计算公式为:f = 1 / (2π√(LC)),其中f为晶振频率,L为晶体谐振电感,C为负载电容。
需要注意的是,实际上晶振器的频率可能受到外界干扰以及温度变化等因素的影响,因此计算出的频率仅供参考。
同时,为保证晶振器的正常工作,需要根据实际需求选择适合的晶振器型号和负载电容。
晶振电路设计
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晶振电路中,在2个24pf的起振电容的接地端之间串上一个1M欧姆的电阻有什么作用?应该是反馈作用,稳定振荡效果匹配电容-----负载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。
一般晶振两端所接电容是所要求的负载电容的两倍。
这样并联起来就接近负载电容了。
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。
他是一个测试条件,也是一个使用条件。
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。
3.一般情况下,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4.负载电容是指晶振的两条引线连接IC块内部及外部所有有效电容之和,可看作晶振片在电路中串接电容。
负载频率不同决定振荡器的振荡频率不同。
标称频率相同的晶振,负载电容不一定相同。
因为石英晶体振荡器有两个谐振频率,一个是串联揩振晶振的低负载电容晶振:另一个为并联揩振晶振的高负载电容晶振。
所以,标称频率相同的晶振互换时还必须要求负载电容一至,不能冒然互换,否则会造成电器工作不正常。
晶振旁的电阻(并联与串联)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。
晶振的负载电容和匹配电容
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晶振的负载电容和匹配电容
,帮助人们了解晶振的负载电容和匹配电容
晶振是微电子芯片中一种电子元件,它根据不同的应用要求提供一种定时信号。
晶振之所以如此重要,是因为它可以为电路提供高精度、稳定的脉冲波形,是电子系统时钟信号的核心驱动。
它的输出信号由结构中内置的晶体振荡器产生,模块工作稳定性非常重要,但在单片机中,经常会出现抖动或无法工作等现象,这是因为影响晶振 already 工作的一些因素造成的。
其中晶振的负载电容和匹配电容就是一个重要的因素。
晶振的负载电容是晶振的输出端与终端电路的连接,是晶振输出信号的外部电路,负载可以有效地影响晶振选取的特性,从而实现高精度的输出信号控制。
负载电容的参数主要有电容值和时间常数,电容值越大,负载越大,晶振振荡器负载越大,波形越稳定,频率稳定范围越大。
当电容值变小时,晶振振荡器剩余电容越小,负载遇到的抵抗越低,晶振振荡器会导致脉冲模糊不清,不稳定,频率变化范围越小。
另外,晶振的匹配电容是晶振与外部电路相匹配的一种电容,它能够有效地减少由于晶体齿轮上工作时所产生的抖动,进而提高整个电路的稳定性。
总之,晶振的负载电容和匹配电容对于晶体振荡器的稳定性和性能有重要作用。
只有正确选择晶振的负载电容和匹配电容,才能保证晶振输出的稳定性、准确性和精度较高的脉冲波形,从而保证电路的稳定性和可靠性。
有源晶振的负载电容
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有源晶振的负载电容
有源晶振的负载电容是指在使用有源晶振时,需要连接一个电容器来作为负载。
这个电容器的作用是为有源晶振提供一个稳定的负载,以确保晶振的稳定性和精度。
一、有源晶振的基本原理
有源晶振是一种基于晶体管的振荡器,它利用晶体管的放大特性和反馈电路来产生稳定的振荡信号。
有源晶振的输出信号是一个正弦波,其频率由晶振的谐振频率决定。
二、有源晶振的负载电容的作用
有源晶振的负载电容是为了提供一个稳定的负载,以确保晶振的稳定性和精度。
晶振的谐振频率与晶振的物理结构有关,而晶振的物理结构又与晶振的封装形式有关。
因此,不同封装形式的晶振需要不同的负载电容。
三、如何选择有源晶振的负载电容
选择有源晶振的负载电容需要考虑多个因素,包括晶振的封装形式、晶振的频率、负载电容的容值等。
通常,晶振的封装形式和频率可以在晶振的规格书中找到,
而负载电容的容值则可以通过试验或计算得出。
在选择负载电容时,需要注意以下几点:
1. 负载电容的容值应该与晶振的规格书中推荐的负载电容相匹配。
2. 如果没有规格书中的推荐值,可以根据晶振的频率和封装形式选择一个合适的负载电容。
3. 负载电容的容值应该尽可能接近推荐值,但不应该超过推荐值的两倍。
4. 如果负载电容的容值过小或过大,会导致晶振的频率偏移和振荡不稳定。
四、总结
有源晶振的负载电容是为了提供一个稳定的负载,以确保晶振的稳定性和精度。
选择负载电容需要考虑晶振的封装形式、频率和负载电容的容值等因素。
负载电容的容值应该尽可能接近推荐值,但不应该超过推荐值的两倍。
32.768晶振的负载电容
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32.768晶振的负载电容
32.768晶振正是为实时时钟系统设计的,它的频率是一个固定值。
在实际应用中,为了使32.768晶振工作更加稳定、可靠,通常需要添加负载电容。
负载电容的作用是为晶振提供一个稳定的负载环境,使晶振得以正常工作。
负载电容
的大小通常由晶振的厂家确定,可在其数据手册中找到。
一般来说,32.768晶振的负载电容约在6-12.5pF之间。
负载电容的选取牵涉到晶振的许多参数与特性。
一般而言,通过试验方法来选取负载
电容最为简单。
方法是将晶振和测试板连接,然后逐渐增加负载电容的值,测量晶振的频
率与稳定性,最终确定最优的负载电容值。
然而,为了在选取负载电容过程中获得更高效率和准确性,可以参考以下几个方法:
1.查阅晶振的数据手册。
可以从手册中找到负载电容的推荐值,同时也可以参考其他
厂家的晶振数据手册。
2.询问厂家。
可以向晶振供应商咨询负载电容的选取方法以及建议的负载电容范围。
3.使用计算器。
可以利用在线扭矩计算器或下载相关软件进行计算,获得推荐负载电
容的数值。
总之,在选取32.768晶振负载电容时,需要将其稳定性和频率精度作为主要考虑因素。
在确定合适的负载电容时,需要通过试验或其他方法进行验证,确保晶振能够长期稳定的
工作。
图 1 : 晶振误差 — 负载电容(与 22 pF 匹配的晶振)

图 3 中的 RTCC 框图图示了 PIC24F RTCC 外设的各种 功能特性。
RTCC 模块由下列功能特性构成:
• 硬件实时时钟及日历 • 2000 至 2099 的年历,带闰年校正 • 提供时间 —— 小时、分钟以及秒,使用 24 小时格
式
• 提供日历 —— 星期、日期、月和年 • 针对长期电池供电进行了优化 • 提供可配置的闹钟 • 闹钟可配置为半秒、 1 秒、 10 秒、 1 分、 10 分、
(0.1 ppm 至 4 ppm)且温度漂移更小。通过比较 RTCC 值与基于这些高频晶振的定时器值,可以最小化效应 /
误差,公式 4 说明了两种时钟源在一秒钟之内的误差。
公式 4: 一秒内的误差
1 秒内的误差 = 每秒的误差时钟 x 时钟周期
例 3: 计算由于 20 ppm 以及 1 ppm 晶振误差导致的时间误差 计算 32.768 kHz 晶振以及 8.00 MHz 晶振在一秒钟之内的误差 / 秒,误差分别是 20 ppm 和 1 ppm:
温度及老化导致的误差,使系统设计人员面临严峻考 验。即便可以使用电容匹配得当的高品质晶振,且布线 最佳,也不能解决温度或老化问题。 这是因为,在设计 过程中,这些因素是未知的,从而必须在运行时执行期 间进行处理。
由于老化或温度变化而引起的计时误差对频率的影响通 常极为缓慢,它不会突然改变晶振频率。如果能够搞清 楚老化或温度变化的影响,就可以在软件中调整时间。 但这将可能使 RTCC 例程复杂化,因为要在正确的时刻 施加这样的调整,需要大计数器。
DS01155A_CN 第 5 页
AN1155
方法 2 – 基于参考系统时钟的途径
方法 1 使用附录 A:“ 查找表 ” 中给出的事先计算好的 表。此表没有考虑诸如老化、器件与器件之间的差异性 或者环境变化这样的因素。
晶振的负载电容静态电容等效电路

晶振的负载电容静态电容等效电路晶体振荡器是一种能够产生稳定频率的电子设备,广泛应用于各种电子设备和系统中。
而晶体振荡器的负载电容则是晶振电路中的一个重要参数,它对晶体振荡器的性能有着重要的影响。
我们来了解一下晶体振荡器的基本原理。
晶体振荡器是利用石英晶体的压电效应,将电能转化为机械振动,并通过机械振动产生稳定的电信号。
在晶体振荡器中,晶体的振动频率由晶片的厚度和晶体的谐振频率决定。
为了使晶体振荡器能够正常工作,需要在晶体上加上一个适当的负载电容。
负载电容是晶体振荡器中与晶体并联连接的电容。
在晶振电路中,晶体振荡器和负载电容构成了一个并联谐振电路。
负载电容的作用是改变晶体振荡器的谐振频率,使其与晶体的固有频率相匹配。
通过调节负载电容的数值,可以实现对晶体振荡器频率的微调。
在晶体振荡器中,负载电容不仅影响振荡器的频率,还对其启动时间和稳定性等性能参数有一定的影响。
首先,负载电容的数值越大,振荡器的频率越低;反之,负载电容的数值越小,振荡器的频率越高。
因此,通过调节负载电容的数值,可以实现对振荡器频率的微调。
负载电容还会影响晶体振荡器的启动时间。
启动时间是指晶体振荡器从断电状态下开始振荡到正常工作所需的时间。
负载电容的数值越大,振荡器的启动时间越长;反之,负载电容的数值越小,振荡器的启动时间越短。
因此,在实际应用中,需要根据具体的要求来选择合适的负载电容数值,以实现对振荡器启动时间的控制。
负载电容还会影响晶体振荡器的稳定性。
稳定性是指晶体振荡器输出频率的稳定程度。
负载电容的数值越大,晶体振荡器的稳定性越好;反之,负载电容的数值越小,振荡器的稳定性越差。
因此,在设计晶体振荡器时,需要根据具体的应用需求,选择适当的负载电容数值,以实现对振荡器稳定性的控制。
总结起来,晶体振荡器的负载电容是晶振电路中的一个重要参数,它对晶体振荡器的频率、启动时间和稳定性等性能有着重要的影响。
通过调节负载电容的数值,可以实现对振荡器频率的微调,控制启动时间和稳定性。
晶振反相器电路

晶振反相器电路主要由逻辑门反相器、反相器输入输出之间的反馈电阻器以及外部晶振组件构成。
这种布局称为并行谐振电路。
在晶振电路中,反相器提供了180°的相移,而晶振、R1、C1、C2组成的π型网络产生另外180°的相移。
所以整个环路的相移为360°,这满足了保持振荡的一个条件。
另外一个条件是要求闭环增益应≥1,才能正确起振和保持振荡。
电阻Rf 产生负反馈,它将反相器设定在中间补偿区附近,使反相器工作在高增益线性区域。
电阻值很高,范围通常在500KΩ ~2MΩ内。
关于最优的负载电容CL的计算公式为:其中Cs为PCB中晶振引脚寄生电容,典型值为2-5pF。
R1是驱动限流电阻,主要功能是限制反相器输出,这样晶振不会被过驱动(over driven)。
这使晶振只取得反相器输出信号的一半。
要一直保证晶振消耗的功率在厂商说明书规定范围内,过驱动会损坏晶振。
以上内容仅供参考,建议咨询专业人士获取更准确的信息。
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
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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。
电容特性说明-电容值
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常见的电容容值,在实际的项目开发时,我们需要注意电容在使用时的诸多特性值;上一篇我们讲到了电容的耐压值,今天我们介绍下电容的容值。
电容的容值单位如下:1F=1000mF=1000000uF=1000000000nF=1000000000000pF其实就是:1F=1X103mF=1X106uF=1X109nF=1X1012pF电容的并联:就相当于电阻的串联(C=C1+C2);电容的串联:就相当于电阻的并联(1/C=1/C1+1/C2),但是常见的是电容的并联,而串联仅仅用在提高电容的耐压上,比如说是25V电路,一个电容耐压16V,两个串联的话每个承受电压为一半。
但是前两个,也就是1F和mF这两个不常见,F也有人称为超级电容,笔者也仅仅在早年的飞思卡尔比赛中见到过以及使用过超级电容,它的特点一是大,二是贵,真贵。
常见的电容是uF以及以下的电容单位,uF电容我在做到以及见到的项目中仅仅用到了1000uF的级别,其他真没见过,要不说隔行如隔山。
电容容值取决于材料、生产工艺等,下面就来列举常见的电容容值:5PF、10PF、12PF、15PF、18PF、20PF、22PF、27PF、30PF、33PF、39PF、47PF、68PF、82PF、1NF、1.5NF、1.8NF、2NF、2.7NF、3.3NF、4.7NF、5.6NF、10NF、15NF、20NF、22NF、33NF、47NF、82NF、100NF、1UF、4.7UF、10UF、22UF、35UF、47UF、50UF、100UF、220UF、330UF、470UF、680UF、1000UF其他的肯定有,也有定制版的,但是目前我见到的、用过的仅仅只有上面这些;小容值的,5PF、10PF、12PF常见于射频电路中,射频电路前端滤波匹配电路,wifi、蓝牙等。
15PF、18PF、20PF、22PF、27PF、30PF,这些,常见于电路的心脏,也就是晶振的两个负载电容,用来移相作用;还有一个作用就是用来作为EMC电容,去除高频干扰的。
mcu 晶振负载电容
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mcu 晶振负载电容
MCU晶振负载电容是指连接在微控制器单片机 (MCU) 晶振两端的电容。
晶振是一种用于提供时钟信号的元件,负载电容则是为了稳定时钟信号而连接在晶振两端的电容器。
负载电容的容值大小对MCU的正常工作和时钟稳定性起着重
要作用。
通常,MCU晶振的供应商会提供推荐的负载电容值。
根据MCU的规格和应用需求,一般负载电容的容值范围为几
个皮法拉 (pF) 到几十皮法拉 (pF)。
正确选择负载电容的容值可以确保MCU的时钟信号稳定,不
出现时钟偏差或抖动等问题。
同时,负载电容的容值过大或过小也会影响MCU的工作频率和功耗。
需要特别注意的是,负载电容的连接方式也会对时钟信号产生影响。
常见的两种连接方式是串联和并联。
串联连接方式会增加总的负载电容,降低晶体谐振频率,但也增加了晶振启动的时间。
并联连接方式则会提高晶体谐振频率,但需要更小的电容值。
总之,选择合适的负载电容对于MCU的时钟稳定性至关重要,在设计中需要根据MCU的规格和应用需求来选择合适的负载
电容的容值和连接方式。
图 1 : 晶振误差 — 负载电容(与 22 pF 匹配的晶振)
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计算 PIC24F RTCC 的晶振校准常数
为了最小化计时误差, Microchip 引入了独创的思路: 根据装入到校准寄存器 RCFGCAL 中的误差值,自动修 正RTCC 计数器值。寄存器的值用来每分钟自动调整晶 振误差,不会产生软件开销。
温度及老化导致的误差,使系统设计人员面临严峻考 验。即便可以使用电容匹配得当的高品质晶振,且布线 最佳,也不能解决温度或老化问题。 这是因为,在设计 过程中,这些因素是未知的,从而必须在运行时执行期 间进行处理。
由于老化或温度变化而引起的计时误差对频率的影响通 常极为缓慢,它不会突然改变晶振频率。如果能够搞清 楚老化或温度变化的影响,就可以在软件中调整时间。 但这将可能使 RTCC 例程复杂化,因为要在正确的时刻 施加这样的调整,需要大计数器。
AN1155
时钟晶振的实时校准
作者: Kantesh Kudapali Microchip Technology Inc.
引言
精度接近 20 ppm 的 32.768 kHz 晶振常用于时钟和计时 应用,但 20 ppm 对应着 ±0.65536 Hz 的频率偏移,或 者说每月 51.8 秒的巨大误差。这种误差仅与晶振的个体 差异有关。其他重要的误差源包括温度、老化、元件选 择及布线。
DS01155A_CN 第 4 页
2009 Microchip Technology Inc.
图 4: 示例应用的流程图:使用基于查找表的晶振校准方法 a) 主程序流程
Main
初始化 RTCC 外设; 使能 RTCC 闹钟中断,从而每一分钟
(或每 5 分钟)产生一个 Tick
否 是 alarm_tick?
单片机晶振的负载电容

单片机晶振的负载电容晶振负载电容01什么是晶振负载电容单片机晶振旁边两个对地电容叫晶振的负载电容,晶振的交流电路中参与振荡与晶振串联或者并联的负载电容值。
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。
02晶振电容作用一般单片机的晶振工作于并联谐振状态,也可以理解为谐振电容的一部分。
能最大限度的保证频率值的误差。
也能保证温漂等误差。
根据晶振厂家提供的晶振要求负载电容选值的,晶振的频率就是在它提供的负载电容下测得的,两个电容的取值应相同或者相差不大,如果相差太大,容易造成谐振的不平衡、停振或者干脆不起振。
晶振的电路频率主要是有晶振自身决定,负载电容参与电路振荡,对频率多少起到微调作用。
负载电容值越小,振荡电路就会反而越高。
晶振引脚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。
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C1电容是IC生产中引入的,当芯片确定时这些数值就已经确定。
△C是布局布线引入的电容。
每个晶振xtal都有要求的负载电容才能实现精确的震荡频率,由上图可知,由于IC以及布局布线,已经引入了C1和△C,其实还引入了其他寄生电容,比如Cic,但是这些寄生电容比较小,因此忽略不计。
为了使内部集成电容C1和外部电容构成电容三点谐振电路,需要在外部OSCI与地之间接入一个外接电容C。
一旦接入C2,则C1,C2,△C,xtal构成电容三点式谐振回路,此时C1,C2,△C需要满足xtal的负载电容要求,即C1*C2/(C1+C2)+△C要满足xtal的负载电容要求。
当布局布线确定,电容△C已知,芯片确定,C1已知(在一个范围内,典型值25pf,最小15pf,最大35pf),xtal确定,需要的负载电容已知时,就可以计算出外接电容数值大小。
通常计算方法,忽略Cic,C1按典型值25pf,xtal采用32.768khz的TC38封装,需要的负载电容12.5pf左右,混入少量布线寄生电容(约3pf),这种情况下的外接电容C2一般在15pf左右。
图中CI,C2这两个电容就叫晶振的负载电容,分别接在晶振的两个脚上和对地的电容,一般在几十皮法。
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。
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,定值贴片电容没有24pf,只有22pf)。
两边电容为Cg,Cd,负载电容为Cl, cl=cg*cd/(cg+cd)+a ,a= Cic+△C(a的经验值是3.5-13.5pf)
就是说负载电容15pf的话,两边两个接27pf(定值贴片电容只有27pf,没有30pf)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。
另:
1.匹配电容-----负载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。
一般晶振两端所接电容是所要求的负载电容的两倍。
这样并联起来就接近负载电容了。
2.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。
他是一个测试条件,也是一个使用条件。
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。
3.一般情况下,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4.负载电容是指晶振的两条引线连接IC块内部及外部所有有效电容之和,可看作晶振片在电路中串接电容。
负载频率不同决定振荡器的振荡频率不同。
标称频率相同的晶振,负载电容不一定相同。
因为石英晶体振荡器有两个谐振频率,一个是串联揩振晶振的低负载电容晶振:另一个为并联揩振晶振的高负载电容晶振。
所以,标称频率相同的晶振互换时还必须要求负载电容一至,不能冒然互换,否则会造成电器工作不正常。