无源晶振负载电容值CL匹配方法及说明

无源晶振负载电容值CL匹配方法及说明

无源晶振有一个重要的参数,就是负载电容值,选择与负载电容值相等的并联电容,就可以得到晶振标称的谐振频率。

一般的晶振振荡电路都是在一个反相放大器的两端接入无源晶振,再有两个电容分别接到无源晶振的两端,每个外接电容的另一端再接到地(GND)。这两个电容串联的容量值就应该等于负载电容。请注意一般IC的引脚都有等效输入电容,这个不能忽略。

常见的无源晶振负载电容CL为20PF或12.5PF(后者常见于32.768KHz晶振),如果再考虑电子元件引脚的等效输入电容(含电路板杂散电容Cs在内, Cs一般估值:3~5PF或4~6PF),可尝试:

  • 当无源晶振负载电容CL=20PF时,两个外接电容分别≈30PF
  • 当无源晶振负载电容CL=18PF时,两个外接电容分别≈27PF
  • 当无源晶振负载电容CL=15PF时,两个外接电容分别≈22PF
  • 当无源晶振负载电容CL=12.5PF时,两个外接电容分别≈18PF
  • 当无源晶振负载电容CL=12PF时,两个外接电容分别≈18PF
  • 当无源晶振负载电容CL=9PF时,两个外接电容分别≈12PF
  • 当无源晶振负载电容CL=8PF时,两个外接电容分别=10PF~12PF
  • 当无源晶振负载电容CL=7PF时,两个外接电容分别=10PF~12PF

以上外接电容匹配参数仅为参考,实际匹配电容值请依据电路板上电后晶振实测输出频率精度为准。

外接电容值大小调整原则:

  • 若实测晶振频率偏正向,如晶振12MHz,实测频率为12.000840,尝试往下微调电容值。
  • 若实测晶振频率偏负,如晶振12MHz, 实测频率为11.999060,尝试往上微调电容值。

附: 常见晶振精度PPM值及频率范围对照表

常见晶振精度PPM值及频率范围对照表

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