无源晶振(无源晶振的电容匹配)

Posted 2023-05-28

篇首语：我们这个世界，从不会给一个伤心的落伍者颁发奖牌。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了无源晶振(无源晶振的电容匹配)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

电路板上的芯片附近总有晶振的身影，芯片的规格书中也写到了晶振的连接引脚图。不同于振荡器，谐振器需要匹配外部谐振电路才可以输出信号，自身无法振荡。

负载电容

每个晶体都有负载电容值。32.768kHz晶体常用的负载电容有6，7，9，12.5pF。MHz晶体常见的有8，9，12，15，18，20pF。如果MCU写明需要特定负载电容的谐振器，用户仍需要精准匹配外部电容使其正常工作，否则可能会导致不起振。根据负载电容选择匹配电容C1和C2：

杂散电容Cstray的值一般为4~6pF，大小值取决于电路的走线布局，处理器的引脚电容等。通常匹配电容相等：

如果负载电容CL很大，静态电容C0的改变对频率变化的影响很小，频率更加稳定。所以负载高，远端相位噪声好；若数过大，则很难调整到标称频率，晶振不容易起振。相反，如果负载电容CL很小，静电容C0的微小变化会造成频率的明显变化。近端相位噪声好，容易调整频率，晶振容易起振。

在选择晶体的负载电容时，我们要尽量权衡能量损耗和频率的稳定性。

激励功率: 如果激励功率过大可能破坏晶体的内部机理，引起振荡频率异常、稳定度下降、频率失真等现象，更为严重的导致电极受损。在电路设计时，KOAN小妹建议您确认所使用的激励等级绝对不超过最大激励等级。

焊接: 如果焊接操作不当会对晶振造成损伤，严重时会造成停振；或造成软伤害，即使可以正常工作，在未来的使用中也会造成停振的现象。

PCB布局: 如果PCB板很大需要进行切割，那么切割的边缘会因为变形而产生机械张力，会对晶振产生影响。晶振需要远离PCB板边缘的地方。凯擎小妹建议应优先将晶振放在中间的地方。

晶振各项参数的分析应使用专业晶振测试仪器。S&A250B网络分析仪可以测量各尺寸直插及贴片石英晶体谐振器，可以提供精确的，重复性好的晶体测量方式，测量超过40种不同的参数。S&A280B测量石英晶体振荡器，分析输出波形及各类电性能参数。

判断晶振性能优良还需要结合频率误差、温度稳定性、起振时间、相位噪声与抖动等参数。KOAN可以快速高水平满足客户的需求、精准化匹配、快速故障分析。