晶振知识小课堂答疑篇

外接两颗电容的作用


· 什么是电容？

晶体元件的负载电容是指在电路中跨接晶体两端的总的外界有效电容，即晶振要正常振荡所需要的电容。一般外接电容，是为了使晶振两端的等效电容等于或接近负载电容。要求高的场合还要考虑ic输入端的对地电容。应用时一般在给出负载电容值附近调整可以得到精确频率。此电容的大小主要影响负载谐振频率和等效负载谐振电阻。


· 如何选择电容

电容与内部电路共同组成一定频率的振荡，这个电容是硬连接，固定频率能力很强，其他频率的干扰就很难进来了。

晶振电路其实是个电容三点式振荡电路，输出是正弦波晶体等效于电感，加两个槽路分压电容，输入端的电容越小，正反馈量越大。负载电容每个晶振都会有的参数，例如稳定度是多少PPM，部分人会称之为频差，单位都是PPM，负载电容是多少PF等。当晶振接到振荡电路上 在振荡电路所引入的电容不符合晶振的负载电容的容量要求时 振荡电路所出的频率就会和晶振所标的频率不同。


比如：

一个4.0000MHz ±20PPM负载电容是16PF的晶振，当负载电容是10PF时 振荡电路所出的频率就可能会是4.0003MHz，当负载电容是20PF时 振荡电路所出的频率就可能会是3.9997MHz。

在一些对频率精度要求高的电路上如PLL的基准就是并多个可调电容来微调频率的，如果对频率精度要求不高就用固定电容就行了，晶振负载电容一般有2种接法 1并联在晶振上2串联在晶振上，第2种比较常用2个脚都接一个电容对交流地。

晶振的负载电容=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+Cic+△C式中Cd,Cg为分别接在晶振的两个脚上和对地的电容,Cic（集成电路内部电容）+△C（PCB上电容).就是说负载电容15pf的话，两边个接27pf的差不多了，一般a为6.5～13.5pF。


· 外接2颗电容的作用

01增加频率稳定

在不同的工作条件下，如电源电压波动或者温度变化，2颗电容可以提供更好的谐振频率。

02制造公差

无源晶振的标称负载电容，通常是一个范围，并非固定值，2颗电容可以灵活的调整实际的负载电容，补偿制造过程中的公差。

03灵活设计电路

2颗电容设计更灵活，工程师可根据实际应用需求来调整谐振回路的特性。