(完整版)晶振负载电容计算
晶振匹配电容快速计算
晶振匹配电容快速计算一、什么是晶振匹配电容在电子电路中，晶体振荡器（晶振）是一种能够产生稳定的高频振荡信号的元件。
为了使晶振能够正常工作，需要将其与电容器进行匹配，以达到最佳的振荡效果。
晶振匹配电容指的是与晶振共同工作的电容器。
二、晶振匹配电容的计算方法1. 确定晶振的额定频率（单位为赫兹）首先需要了解晶振的额定频率。
这通常可以在晶振的规格书或数据手册中找到。
假设晶振的额定频率为f。
2. 根据晶振的额定频率计算晶振的频率稳定度要求（单位为ppm）晶振的频率稳定度是指在一定温度范围内，晶振输出频率的变化范围。
一般情况下，晶振的频率稳定度要求在几十ppm以内。
假设晶振的频率稳定度要求为ppm。
3. 计算晶振的频率稳定度对应的频率变化范围（单位为赫兹）根据晶振的额定频率和频率稳定度要求，可以计算出晶振的频率变化范围。
计算公式为：频率变化范围 = 频率稳定度× 频率 / 10^6。
假设计算得到的频率变化范围为Δf。
4. 根据晶振的频率变化范围计算所需的匹配电容（单位为法拉）根据晶振的频率变化范围，可以计算出所需的匹配电容。
计算公式为：匹配电容= 1 / (2πf × Δf)。
假设计算得到的匹配电容为C。
5. 选择合适的标准电容值根据计算得到的匹配电容，可以选择最接近的标准电容值。
在选择标准电容值时，可以参考电容器的规格书或数据手册。
三、晶振匹配电容计算的实例假设我们有一个频率为10MHz的晶振，需要满足100ppm的频率稳定度要求。
根据计算公式，可以得到频率变化范围为10MHz × 100ppm / 10^6 = 1kHz。
根据匹配电容的计算公式，可以得到匹配电容为1 / (2π × 10MHz × 1kHz) = 7.96pF。
在实际选择标准电容值时，可以选择最接近的标准电容值，例如8pF的电容器。
四、总结晶振匹配电容的计算方法可以帮助我们选择合适的电容器，以满足晶振的频率稳定度要求。
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。
详细讲解晶振，一篇文章学会计算晶振的负载电容，电阻选型（1）
详细讲解晶振，一篇文章学会计算晶振的负载电容，电阻选型（1）前言作为一名硬件工程师，从接触单片机的那天，就看到MCU的旁边经常看到会用到晶振，经常的旁边往往会放两个电容，有时候还会再放个电阻，很多硬件工程师都是看别的工程师放多大的电容，电阻，自己也跟着放，这样也没错，但是知其然不知其所以然，对你的硬件水平提高是没有任何帮助的，今天我们就讲一下晶振电路，以及晶振外围阻容器件的选型计算，下一篇文章会讲晶振和MCU是否匹配已经晶振常见问题处理。
晶振晶振电路晶振电路有两种，一种是Pierce电路，另外一种是Colpitts电路，其实就是两种晶振拓扑，比较常用的是Pierce电路。
所以我们大概介绍一下Colpitts电路的特点就跳过了，采用Colpitts电路的晶振的缺点是晶振两端会有杂散电抗，此时比较难考虑杂散电抗的影响，说白了就是计算起来比较麻烦，电路可靠性也更低，还会在晶振两端形成DC偏置电压，有点是电路有振幅限制，从而功耗更低，对外部电路辐射干扰更小。
我们重点要介绍的是Pierce电路，具体电路就是下图这种形式，也是最常见的拓扑图，该电路一般由非门电路（增益特别大的运放），反馈电阻，负载电容构成，电容和晶振是外置的，一般要自己选型，运放和反馈电阻一般集成在IC内部，启动速度更快，可靠性更高，所以说除非有很严苛的功耗要求，一般推荐使用此电路。
1）Rs是限流电阻，Rs的值越小，晶振启动速度越快，为了避免晶振过驱动，Rs也不能过小，在高频晶振中，Rs可以短路。
2）Rb是反馈电阻，为运放输入提供反馈，让运放工作在线性区，当运放工作在线性区时，晶振才能正常起振，当然反馈电阻Rb也会影响运放的环路增益，反馈电阻越大，增益越大。
阻容元件计算1）负载电容计算Cl=(C1*C2) / (C1+C2)+Cs+CpCs就是晶振内部的杂散电容，晶振规格书中一般会标出该值，Cp 就是PCB板上的走线以及晶振引脚的寄生电容，Cs和Cp的电容加起来总计2-8pF，最准确的方法是通过测试晶振输出波形来确认负载电容是否合适。
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=50pF AT切基频 10～20 4～12 2～5AT切三次泛音 1.5～2.5 1～1.5 0.3～0.6 AT切五次泛音 0.2～1 0.1～0.5 0.04～0.2 AT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。
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。
晶体的负载电容及计算方法
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，一般是两个容量相等的，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。
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提交的，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。
•并联电阻取值影响波形的脉冲。
•并联电阻降低谐振阻抗，使谐振器易启动；
•并联电阻配合IC内部电路组成负反馈、移相，使放大器工作在线性区；
•串联电阻限流防止谐振器被过驱。
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。
晶振工作原理电容计算
晶振工作原理电容计算
晶振（Crystal Oscillator）是一种常用的电子元件，它能够产
生稳定的高频振荡信号。
其工作原理是利用晶体的压电效应和谐振现象。
晶振的基本结构由晶体元件和放大电路组成。
晶体元件一般采用石英晶体，其具有压电效应，即当施加压力或电压时，晶体会发生尺寸变化，从而引起电位能的变化。
当交流信号施加在晶体上时，由于晶体的压电效应，将产生对应的电势变化。
放大电路将晶体产生的微弱信号进行放大，使其达到可以驱动其他电子元件的程度。
通常使用反馈放大电路来实现这一目的。
在反馈放大电路中，部分输出信号被反馈到输入端，形成正反馈。
通过适当的电路设计，反馈使晶振达到自激振荡状态，即能够持续地产生输出信号。
计算晶振所需的电容值时，需要考虑晶体的谐振频率和晶体的等效电容。
晶体的谐振频率是晶体元件固有的频率，它决定了晶振的输出频率。
晶体的等效电容由晶体的压电效应和串联电容等效组成，它表示了晶体元件的电容特性。
根据晶体的等效电容以及所需的谐振频率，可以使用以下公式计算晶振所需的电容值：
C = 1 / (4π²f²L₁ - 1 / C₁)
其中，C是所需的电容值，f是晶振的谐振频率，L₁是晶体元
件的等效电感，C₁是晶体元件的等效电容。
需要注意的是，计算得到的电容值是理论值，实际应用中可能会进行微调和选取合适的标准电容值。
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。
无源晶振的负载电容选取
负载电容（请参阅数据表中的具体说明）注：有效负载电容晶振制造商通常会在晶振的数据表中定义有效负载电容。
从电子学角度来说，电容器以串行方式连接到引脚XIN 与XOUT上，这时有效负载电容为：C(eff) = {C(XIN) ? C(XOUT)}/{C(XIN) + C(XOUT)}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）。
MSP430x1xx 与MSP430x3xx 系列为32kHz振荡器提供了约12pF的固定集成负载电容器，并且无需任何其它外部负载电容器即可支持需要6pF有效负载电容的晶振。
高频率XTAL 振荡器无内置负载电容器。
MSP430x4xx 系列为低频率与高频率模式下的LFXT1 振荡器提供了软件可选的集成负载电容器。
该器件数据表中提供了可选值。
XT2 振荡器没有任何内置负载电容器。
ESR为了确保振荡器操作稳定，MSP430x1xx 与MSP430x3xx 系列均需要ESR < 50kOhm的32kHz晶振。
MSP430x4xx 系列的低功耗振荡器需要ESR < 100kOhm的32kHz 晶振。
高频率晶振的建议ESR 值是<= 40Ohms（频率为8MHz时）。
与建议的最大值相比，ESR 的值越低，振荡器启动性能与稳定性也越好。
设计考虑事项：使晶振、外部电容器（如果有）与MSP430 之间的信号线尽可能保持最短。
当非常低的电流通过MSP430晶振振荡器时，如果线路太长，会使它对EMC、ESD 与串扰产生非常敏感的影响。
而且长线路还会给振荡器增加寄生电容。
如果MSP430在插座中：请注意插座会给振荡器增加寄生电容。
尽可能将其它时钟线路与频繁切换的信号线路布置在远离晶振连接的位置。
当心晶振和地的走线将晶振外壳接地当VCC < 2.5 V 时，MSP430x1xx 的LFXT1 振荡器要求在LF模式下使用从XOUT 到VSS 的5.1MOhm 电阻器。
负载电容计算公式
负载电容计算公式
负载电容是指在电子电路中为减小电路阻抗，而对电源电路负载
端加上一个电容的情况。
其作用是用于过载、稳压和储能。
那么，怎样计算负载电容呢？这里就介绍一下负载电容的计算公式。
首先，要了解一下电路中的电容公式：
C = Q/U
其中，C为电容，单位为法拉（F）；Q为从一端导入的电量；U为电压，单位为伏特（V）。
如果在无源电路中，电容的电量是不会改变的。
但是在有源电路中，电源会持续地提供电量，电容的电量也会随之变化。
接下来，来看一下负载电容计算公式：
C = I × T / ΔU
其中，C为电容，单位为法拉（F）；I为电流，单位为安培（A）；T为时间，单位为秒（s）；ΔU为电压变化量，单位为伏特（V）。
负载电容的计算公式可以用来计算在负载电路中所需的电容器大小。
同时还可以帮助我们确定所需要的最小电容量，以达到所需的工
作条件。
需要注意的是，在使用负载电容计算公式时，需要确定所需的电路工作条件和负载要求。
如果过载，会给电容带来损坏的风险，因此在实际应用中需要谨慎选择。
总之，负载电容计算公式是帮助我们设计电路的重要工具。
掌握计算公式，可以提高电路设计效率，同时也能够确保电路的安全稳定运行。
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。
晶振电容的选取和计算
晶振电容的选取和计算
在电子电路中，晶振和电容是常用的元件。
晶振用于产生稳定的时钟信号，而电容则用于调整晶振的频率和稳定性。
选择合适的晶振电容对于电路的性能至关重要。
晶振电容的选取需要考虑以下几个因素：
1. 频率：晶振的频率决定了所需的电容值。
一般来说，电容值与晶振频率成反比。
较高频率的晶振需要较小的电容值，而较低频率的晶振则需要较大的电容值。
2. 容差：电容的容差会影响晶振的频率稳定性。
一般来说，选择容差较小的电容可以提高晶振的频率稳定性。
3. 温度系数：电容的温度系数也会影响晶振的频率稳定性。
选择温度系数较小的电容可以降低温度对晶振频率的影响。
4. 成本：不同容值和精度的电容价格不同，需要在满足性能要求的前提下考虑成本因素。
在实际应用中，可以使用以下公式计算晶振电容的值：
C = 1 / (2 * π * f * T)
其中，C 表示晶振电容的值，f 表示晶振的频率，T 表示电容的温度系数。
总之，选择合适的晶振电容需要考虑频率、容差、温度系数和成本等因素。
在实际应用中，可以根据具体情况进行计算和选择。
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。
51单片机晶振电容的选取和计算
51单片机的晶振电路中，通常需要用到两个电容（C1和C2）与晶体谐振器一起构成并联谐振回路。
这些电容的选择并不需要精确计算，而是根据晶体谐振器的规格和芯片制造商的推荐值来确定。
对于51单片机，常用的晶振频率有12MHz等，与其连接的电容常见值为20pF到33pF。
选择电容时主要遵循以下原则：
1. 电容值的选择：
- 晶体振荡器要求的负载电容值通常会在晶体的规格书中给出，选择的C1和C2之和应该等于这个负载电容值。
- 如果没有具体建议，一般经验值是选用20pF或33pF的陶瓷电容，这两个值适用于大多数应用场景。
2. 电容放置：
- C1和C2分别连接在晶振的两端，并与单片机的OSC1和OSC2（或XTAL1和XTAL2）引脚相连，形成一个反馈回路帮助晶振产生稳定的震荡。
3. 电容性能：
- 应选用高频性能好、稳定的陶瓷电容，这类电容在高频下的损耗小，对振荡频率影响较小。
4. 其它因素：
- 实际上，晶振电路的实际负载电容还包括单片机内部的寄生电容，因此外接电容通常略大于理论计算值，以补偿内部寄生效应。
5. 调试与优化：
- 在实践中，如果发现晶振无法正常起振或波形不理想，可以通过微调电容值来改善，但大部分时候无需计算，直接使用常规推荐值即可。
总结起来，51单片机晶振电容的选取主要是基于实践经验，而不是严格的数学计算，关键是参照晶振数据手册推荐的负载电容值，并结合实际应用情况进行调整。
单片机晶振电路电容计算
单片机晶振电路电容计算单片机晶振电路电容计算是单片机设计中的重要环节，它直接关系到系统的稳定性和准确性。
本文将详细介绍单片机晶振电路电容计算的方法和步骤，帮助读者了解并掌握此技术。
首先，让我们来了解一下晶振电路的基本原理。
晶振电路由晶体振荡器和负载电容组成。
晶体振荡器是一种能够稳定振荡的元件，其频率由振荡电路中的晶体谐振频率决定。
负载电容用于提供足够的电荷储存和放出以维持晶体振荡。
在实际应用中，我们需要根据系统要求选择合适的晶体振荡频率和负载电容。
晶体振荡频率一般由晶振器厂商提供，在数据手册中可以找到。
而负载电容则需要根据晶振器的频率和系统电路的情况进行计算。
首先，我们需要确定晶振电路的输入电容和输出电容。
输入电容是指振荡器输出端到芯片的输入端之间的电容，而输出电容则是指振荡器输入端到芯片的输出端之间的电容。
这两个电容分别由晶振器和芯片的引脚电容以及板上布线电容组成。
接下来，我们需要计算输入电容和输出电容的值。
计算公式如下：输入电容 = 输入引脚电容 + 板布线电容 + 芯片引脚电容输出电容 = 输出引脚电容 + 板布线电容 + 芯片引脚电容其中，输入引脚电容和输出引脚电容可以在芯片的数据手册中找到。
板布线电容一般为1-2pF，可以根据实际情况进行调整。
在具体计算过程中，我们需要注意保留有效位数，并进行四舍五入。
同时，需要注意单位的转换，通常晶振电路的电容单位为pF（皮法）。
最后，将计算得到的输入电容和输出电容作为参考值，在实际布线过程中根据需要适当调整，以满足系统设计要求。
总之，单片机晶振电路电容计算是一项重要且复杂的任务，需要结合实际系统情况和设计要求来进行。
通过合理选择和计算，可以保证系统的稳定性和准确性，提高单片机系统的性能。
读者在使用本文提供的方法时，应根据实际情况进行合理调整和应用。
希望本文能为读者在单片机晶振电路设计中提供指导和帮助。
(完整版)晶振负载电容计算
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。