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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(fā)。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(zhì)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(zhì)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(zhì)損耗、容量穩(wěn)定性等也就不同。所以在使用電容器時應(yīng)根據(jù)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(zhì)為鋁,所以其溫度穩(wěn)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(wěn)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(nèi)部電容) + △ c (印刷電路板上的電容)的經(jīng)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(nèi)部通常是一個反相器,或者是奇數(shù)個反相器串聯(lián)。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(nèi)已經(jīng)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(tài)。逆變器就像一個增益很大的放大器,方便振蕩。應(yīng)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(dāng)于一個并聯(lián)諧振電路。振蕩頻率應(yīng)該是應(yīng)時晶體的并聯(lián)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(lián)諧振電路的角度,即應(yīng)時晶體的兩端,形成正反饋,保證電路的連續(xù)振蕩。在貼片設(shè)計的時候,這兩個電容就已經(jīng)成型了,通常兩個電容的容量是相等的,容量會根據(jù)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(yīng)時晶體的特性。需要注意的是,串聯(lián)的兩個電容的值并聯(lián)在諧振電路上,會影響振蕩頻率。當(dāng)兩個電容相等時,反饋系數(shù)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(wěn)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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