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單片機晶振上兩個不同電容的作用

這兩個電容叫晶振的負載電容,分別接在晶振的兩個腳上和對地的電容,一般在幾十皮發。MURATA代理商一種最常用的具有溫度補償特性的單片陶瓷電容器。它的填充介質是由銣、釤和一些其它稀有氧化物組成的。村田代理商在相同的體積下由于填充介質不同所組成的電容器的容量就不同,隨之帶來的電容器的介質損耗、容量穩定性等也就不同。所以在使用電容器時應根據電容器在電路中作用不同來選用不同的電容器。貼片電容可分為無極性和有極性兩類,無極性電容下述兩類封裝最為常見,即0805、0603;而有極性電容也就是我們平時所稱的電解電容,一般我們平時用的最多的為鋁電解電容,由于其電解質為鋁,所以其溫度穩定性以及精度都不是很高,而貼片元件由于其緊貼電路版,所以要求溫度穩定性要高。它會影響到晶振的諧振頻率和輸出幅度,一般訂購晶振時候供貨方會問你負載電容是多少。

在公式 CD 中,晶體振蕩器的負載電容 = [(CD * CG)/(CD + CG)] + cIC + △ c,CG 是分別連接到晶體振蕩器兩支和接地的電容,而 cIC (集成電路的內部電容) + △ c (印刷電路板上的電容)的經驗值為3至5 pf。

各種邏輯貼片的晶體管腳可以等效為電容三點式振蕩器。晶針內部通常是一個反相器,或者是奇數個反相器串聯。電阻器連接在晶體振蕩器輸出引腳XO和晶體振蕩器輸入引腳XI之間。對于CMOS貼片,通常在幾m到幾十m歐姆之間。許多貼片的引腳內已經包含此電阻,因此沒有必要將其連接到引腳外。該電阻用于在振蕩開始時使逆變器保持線性狀態。逆變器就像一個增益很大的放大器,方便振蕩。應時晶體也連接在晶體振蕩器引腳的輸入和輸出之間,這相當于一個并聯諧振電路。振蕩頻率應該是應時晶體的并聯諧振頻率。晶體旁邊的兩個電容接地,其實就是電容三點式電路的分壓電容。接地點是分壓點。以接地點為參考點,振蕩管腳的輸入和輸出相位相反,但從并聯諧振電路的角度,即應時晶體的兩端,形成正反饋,保證電路的連續振蕩。在貼片設計的時候,這兩個電容就已經成型了,通常兩個電容的容量是相等的,容量會根據工藝和版圖的不同而不同,但還是比較小的。它可能不適用于較寬的頻率范圍。外部連接時,大約為幾皮法到幾十皮法,取決于頻率和應時晶體的特性。需要注意的是,串聯的兩個電容的值并聯在諧振電路上,會影響振蕩頻率。當兩個電容相等時,反饋系數為0.5,一般可以滿足振蕩條件。但如果振蕩不易啟動或不穩定,可以減小輸入端對地電容,增大輸出端的值,增加反饋量。

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