单片机晶振上两个不同电容的作用

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。MURATA代理商一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器。它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的。村田代理商在相同的体积下由于填充介质不同所组成的电容器的容量就不同,随之带来的电容器的介质损耗、容量稳定性等也就不同。所以在使用电容器时应根据电容器在电路中作用不同来选用不同的电容器。贴片电容可分为无极性和有极性两类,无极性电容下述两类封装最为常见,即0805、0603;而有极性电容也就是我们平时所称的电解电容,一般我们平时用的最多的为铝电解电容,由于其电解质为铝,所以其温度稳定性以及精度都不是很高,而贴片元件由于其紧贴电路版,所以要求温度稳定性要高。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。

在公式 CD 中,晶体振荡器的负载电容 = [(CD * CG)/(CD + CG)] + cIC + △ c,CG 是分别连接到晶体振荡器两支和接地的电容,而 cIC (集成电路的内部电容) + △ c (印刷电路板上的电容)的经验值为3至5 pf。

各种逻辑贴片的晶体管脚可以等效为电容三点式振荡器。晶针内部通常是一个反相器,或者是奇数个反相器串联。电阻器连接在晶体振荡器输出引脚XO和晶体振荡器输入引脚XI之间。对于CMOS贴片,通常在几m到几十m欧姆之间。许多贴片的引脚内已经包含此电阻,因此没有必要将其连接到引脚外。该电阻用于在振荡开始时使逆变器保持线性状态。逆变器就像一个增益很大的放大器,方便振荡。应时晶体也连接在晶体振荡器引脚的输入和输出之间,这相当于一个并联谐振电路。振荡频率应该是应时晶体的并联谐振频率。晶体旁边的两个电容接地,其实就是电容三点式电路的分压电容。接地点是分压点。以接地点为参考点,振荡管脚的输入和输出相位相反,但从并联谐振电路的角度,即应时晶体的两端,形成正反馈,保证电路的连续振荡。在贴片设计的时候,这两个电容就已经成型了,通常两个电容的容量是相等的,容量会根据工艺和版图的不同而不同,但还是比较小的。它可能不适用于较宽的频率范围。外部连接时,大约为几皮法到几十皮法,取决于频率和应时晶体的特性。需要注意的是,串联的两个电容的值并联在谐振电路上,会影响振荡频率。当两个电容相等时,反馈系数为0.5,一般可以满足振荡条件。但如果振荡不易启动或不稳定,可以减小输入端对地电容,增大输出端的值,增加反馈量。