晶振旁边两个小电容是负载电容
在使用外部晶振作为芯片的系钟时,晶振需要串联两个负载小容。另小瞧这两个小电容哦,没有它们,晶振就没法工作了。
晶振旁边的负载电容有什么作用?
芯片晶振引脚的内部通常是一个反相器,芯片晶振的两个引脚之间还需要连接一个电阻,使反相器在振荡初始时处与线性状态,但这个电阻一般集成在芯片的内部,反相器就好像一个有很大增益的放大器,为了方便起振,晶振连接在芯片晶振引脚的输入和输出之间,等效为一个并联谐振回路,振荡的频率就是石英晶振的并联谐振频率。
晶振旁边的两个电容需要接地,其实就是电容三点式电路的分压电容,接地点就是分压点,以分压点为参考点,振荡引脚的输入和输出是反相的,但从晶振两端来看,形成一个正反馈来保证电路能够持续振荡。
芯片设计的时候,其实这两个电容就已经形成了,一般是两个的容量相等,但容量比较小,不一定适合很宽的振荡频率范围,所以需要外接两个负载电容。
晶振旁边的负载电容怎么选择?
负载电容需要根据晶振的规格来选择,晶振的规格书都会标示出负载电容的大小,一般都是几pF到几十pF。
假如晶振规格要求用20pF的负载电容,因为两个负载电容是串联的,理论上需要选择两个40pF的负载电容。
实际上MCU内部和PCB的线路上都会有一定的寄生电容,晶振的负载电容=[(C1*C2)/(C1+C2)]+Cic+△C,Cic+△C为MCU内部电容和PCB线路的寄生电容,一般是3~5pF,所以,在实际应用中会考虑用30pF~36pF的负载电容。
晶振和负载电容布线注意事项
为了让晶振能够可靠、稳定的起振,我们在布线时,需要让晶振和负载电容尽量的靠近芯片的晶振引脚。
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