晶振的电容如何影响晶振精度
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发布时间:2022-06-01 17:28
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时间:2023-10-09 17:15
定义上:
“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。”
理论上上:
晶振的负载电容CI=[(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)
当它的负载电容小于CI时,其振荡频率正向偏移;而当它的负载电容大于CI时,其振荡频率负向偏移。
调整方式上:
在输出脉冲频率产生偏移,且调整微调电容C1无效的情况下,可用频率计测出其振荡频率,将其与标称频率32768Hz相比较。若测得频率大于32768Hz,说明负载电容CL偏小。这时可采用图3并联一个附加电容CS,以产生所需的总负载电容CI,即CI=CL
CS;若测得频率小于32768Hz,说明负载电容CL偏大,可采用图4串联一个加电容CS,以产生所需的总负载电容CI,即1/CI=1/CL
1/CS。通过对辅助电容CS逐步调整,使振荡频率最终达到或*近32768Hz。
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。当非常低的电流通过IC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。
2.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。
3.当心晶振和地的走线
4.将晶振外壳接地
如果实际的负载电容配置不当,第一会引起线路参考频率的误差.另外如在发射接收电路上会使晶振的振荡幅度下降(不在峰点),影响混频信号的信号强度与信噪.当波形出现削峰,畸变时,可增加负载电阻调整(几十K到几百K).要稳定波形是并联一个1M左右的反馈电阻.