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走進晶振的世界,晶振電路中如何抉擇電容

2020-07-03
來源:21ic
關(guān)鍵詞: 晶振電路 晶振 電容 元器件

    晶振的使用屢見不鮮,,往期文章中,,小編對晶振也有所介紹,如晶振電路,、石英晶振的講解,。本文中,小編將介紹在晶振電路中如何選擇C1C2電容,。

    1.電容簡介

    電容(Capacitance)亦稱作“電容量”,,是指在給定電位差下的電荷儲藏量,,記為C,國際單位是法拉(F),。一般來說,,電荷在電場中會受力而移動,當(dāng)導(dǎo)體之間有了介質(zhì),,則阻礙了電荷移動而使得電荷累積在導(dǎo)體上,,造成電荷的累積儲存,儲存的電荷量則稱為電容,。電容是指容納電場的能力,。任何靜電場都是由許多個電容組成,有靜電場就有電容,,電容是用靜電場描述的,。

    2.晶振電容選擇的幾大標(biāo)準(zhǔn)

    (1)在容許范圍內(nèi),C1,,C2值越低越好,。

    (2)C值偏大雖有利于振蕩器的安穩(wěn),但將會增加起振時間,。

    (3)應(yīng)使C2值大于C1值,,這么可使上電時,加快晶振起振,。

    

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    3.晶振電路中如何選擇電容C1C2

    (1)因為每一種晶振都有各自的特性,,所以最好按制造廠商所提供的數(shù)值選擇外部元器件

    (2)在許可范圍內(nèi),,C1,,C2值越低越好。C值偏大雖有利于振蕩器的穩(wěn)定,,但將會增加起振時間,。

    (3)應(yīng)使C2值大于C1值,這樣可使上電時,,加快晶振起振,。

    在石英晶體諧振器和陶瓷諧振器的應(yīng)用中,需要注意負(fù)載電容的選擇,。不同廠家生產(chǎn)的石英晶體諧振器和陶瓷諧振器的特性和品質(zhì)都存在較大差異,,在選用時,要了解該型號振蕩器的關(guān)鍵指標(biāo),,如等效電阻,,廠家建議負(fù)載電容,頻率偏差等,。在實際電路中,,也可以通過示波器觀察振蕩波形來判斷振蕩器是否工作在最佳狀態(tài),。示波器在觀察振蕩波形時,觀察OSCO管腳(Oscillator output),,應(yīng)選擇100MHz帶寬以上的示波器探頭,,這種探頭的輸入阻抗高,容抗小,,對振蕩波形相對影響小,。

    (由于探頭上一般存在10~20pF的電容,所以觀測時,,適當(dāng)減小在OSCO管腳的電容可以獲得更接近實際的振蕩波形),。工作良好的振蕩波形應(yīng)該是一個漂亮的正弦波,峰峰值應(yīng)該大于電源電壓的70%,。若峰峰值小于70%,可適當(dāng)減小OSCI及OSCO管腳上的外接負(fù)載電容,。反之,,若峰峰值接近電源電壓且振蕩波形發(fā)生畸變,則可適當(dāng)增加負(fù)載電容,。用示波器檢測OSCI(Oscillator input)管腳,,容易導(dǎo)致振蕩器停振,原因是:部分的探頭阻抗小不可以直接測試,,可以用串電容的方法來進行測試,。

    如常用的4MHz石英晶體諧振器,通常廠家建議的外接負(fù)載電容為10~30pF左右,。若取中心值15pF,,則C1,C2各取30pF可得到其串聯(lián)等效電容值15pF,。同時考慮到還另外存在的電路板分布電容,,芯片管腳電容,晶體自身寄生電容等都會影響總電容值,,故實際配置C1,,C2時,可各取20~15pF左右,。并且C1,,C2使用瓷片電容為佳。

    

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    4.選擇晶振電容的注意事項

    (1)在選用時,,需要了解該類型振蕩器的要害方針,,例如等效電阻,(凱越翔廠家建議負(fù)載電容,,如頻率偏差等,。

    (2)但是在實習(xí)電路中,,也能夠通過示波器查詢振蕩波形來判別振蕩器是不是作業(yè)在最佳情況。

    (3)當(dāng)然在示波器查詢振蕩波形時,,所查詢的OSCO管腳(Oscillator output),,應(yīng)選擇100MHz帶寬以上的示波器探頭,這種探頭的輸入阻抗高,,容抗小,,對振蕩波形相對影響小。

    (4)由于探頭上通常存在10~20pF的電容,,所以觀測時,,恰當(dāng)減小在OSCO管腳的電容能夠取得更靠近實習(xí)的振蕩波形。

    

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    5.如何判斷電路中晶振是否被過分驅(qū)動

    電阻RS常用來防止晶振被過分驅(qū)動,。過分驅(qū)動晶振會漸漸損耗減少晶振的接觸電鍍,,這將引起頻率的上升??捎靡慌_示波器檢測OSC輸出腳,,如果檢測一非常清晰的正弦波,且正弦波的上限值和下限值都符合時鐘輸入需要,,則晶振未被過分驅(qū)動;相反,,如果正弦波形的波峰,波谷兩端被削平,,而使波形成為方形,,則晶振被過分驅(qū)動。這時就需要用電阻RS來防止晶振被過分驅(qū)動,。判斷電阻RS值大小的最簡單的方法就是串聯(lián)一個5k或10k的微調(diào)電阻,,從0開始慢慢調(diào)高,一直到正弦波不再被削平為止,。通過此辦法就可以找到最接近的電阻RS值,。

    

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