匹配电容是指晶体振动正常振荡所需的电容,
电容等于或接近负载电容
(晶体负载电容已知,
出厂时已确定
通常是几十
PF
,
)
。一般情况下,在给出负载电容值附近进行调整
确频率,
该电容的大小主要影响负载谐振频率,
一般情况下,
增加电容会振荡
频率下降,而减小电容会使振荡频率升高,
晶体振动负载电容
=
[(Cd*Cg)/(Cd Cg)] Cic
△
C]
式中
Cd,Cg
分别连接晶振的两个
脚和地面电容
,Cic
(集成电路内部电容)
△
C
(
PCB
一般情况下,上电容,
Cd
、
Cg
取相同值并联后,负载电容可满足振荡条件
,
在许可范围内
Cd
和C
g
值越小越好。虽然电容值偏大会有利于震荡的稳定,但电容过大会
增加振动时间。
如果不易振动或振动不稳定,则可以减少输入端对地电容量
,
而增
增加输出值以增加反馈。
由于连接晶体振动的芯,电路中输出端和输入端之间有一个大电阻
片端内部是线性操作放大器,反向输入
180
度输出、晶振处负载电
由容电阻组成的网络提供额外的
180
度相移,整个环路相移
360
满足振荡
相位条件还要求闭环增益大于或等于
1
,晶体正常工作。晶体振动输入输出连接
接的电阻作用是产生负反馈,
确保放大器在高增益线性区域工作,
一般在
M
欧级,
输出电阻和负载电容组成网络,提供
180
度相移,同时起到限流的作用,防
止反向器输出过驱动晶振,
损坏晶振,
有些晶体振动不需要,因为这个电阻已经被阻挡了
集成到晶振中。
设计是注意事项:
1.
使晶振、
外部电容器
(如果有)
与
IC
尽可能短的信号线之间。
当非常低的电流通过时
IC
晶振振荡器时,如果线路太长,会使其对齐
、
ESD
与
串扰产生非常敏感的影响。而且长线会给振荡器增加寄生电容;
2.
将其他时钟线与频繁切换的信号线布置在远离晶振连接的地方
的位置;
3.
注意晶振和地面的布线;
4.
接地晶振壳。