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单片机晶振电路的设计与计算

有源晶振晶振(oscillation) 晶体被称为无源晶体(crystal)

:有极性 不需要外部负载电容 需要电源

:没有极性 外部负载需要与电容器匹配 不需要电源

大多数单片机芯片 对负载电容没有要求 这取决于数据手册.(无负载电容要求的单片机 在设计晶振电路时,只需考虑晶振 负载电容可以)

而无源晶振 一般都会有负载电容的要求.

先看看无源晶振 震荡电路的 等效电路 在这里插入图片描述 其中C1 为晶振的静态并联电容 晶振固有参数 C2 C三是外部匹配电容

晶体振动负载电容器 = [ (Cd*Cg)/Cd Cg ] Cs Cs 静态并联电容电容器 即上图中的 C1(此值可在晶振数据手册中看到,如下图所示C0)

Cd 和 Cg是 晶体振动总电容器两脚对地. Cd的组成 主要包括 准备外部匹配电容器C2 PCB寄生电容器 Cpcb 单片机内的引脚电容 Cic Cg的组成 主要包括 准备外部匹配电容器C3 PCB寄生电容器 Cpcb 单片机内的引脚电容 Cic

晶体振动匹配电容为12.5pf (晶振手册上有). 需要计算的匹配电容是 C2和C3 则 12.5 = [ (Cd*Cg)/Cd Cg ] Cs

设Cd Cg 相等 PCB走线的寄生电容 Cpcb 经验值为1pf 单片机内的引脚电容 Cic 查手册得到 为5pf Cs查手册可以得到 1.2pf 则 Cd/2 = Cg/2 = 12.5-1.2 = 11.3pf Cd = Cg = 22.6pf 则 C2 = C3 = 22.6 - 1 - 5 = 16.6pf

选取 16pf 电容即可

粗略的计算方法 C2 = C3 = 数据手册给出的负载电容值12.5pf 的 1.5倍.

标签: cd40175集成电路

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