起振电容的原理和功能
用于振荡回路中,与电感或电阻配合,决定振荡频率(时间)的电容称之为振荡电容。
查了数据手册得知实际频率和标称频率之间的关系:
Fx = F0(1+C1/(C0+CL))^(1/2);
而 CL = Cg*Cd/(Cg+Cd)+Cs;其中Cs为杂散电容,Cg和Cd为我们外部加的两个电容,通常大家取值相等,它们对串联起来加上杂散电容即为晶振的负载电容CL.
具体公式不用细想,我们可以从中得知负载电容的减小可以使实际频率Fx变大,
我们可以改变的只有Cg和Cd,通过初步的计算发现CL改变1pF,Fx可以改变几百Hz。
原有电路使用的是33pF的两个电容,则并联起来是16.5pF,我们的贴片电容只有27pF,33pF,39pF,所以我们选用了27pF和39pF并联,则电容为15.95pF。电容焊好后,测量比原来大了200多赫兹,落在了设计范围内。
结论:晶振电路上的两个电容可以不相等,通过微调电容的值可以微调晶振的振荡频率,不过如果你测了几片晶振,频率有大有小,而且偏移较大,那么这个晶振就是不合格的。
对于这电容来说,大家应该再熟悉不过了,基本上,没有一个带有微处理器的电路都至少有一个带有起振电容的电路。虽然,大多是情况下,我们都是按照经验选择这两个电容。实际上,这样不科学,有的时候晶振并不会工作。所以,选择合适是起振电容还是很有必要的。实际上,不同的晶振,起需要的起振电容是不同的,在购买晶振时应该选择合适的晶振,一般来说在晶振的数据手册上也提供了选择起振电容的依据。
不管怎么说,一般来说,我们还是可以根据经验是有电容:
在单片机的主时钟输入电路中,一般可以选择22pF左右的起振电容,而在RTC时钟中选择6pF的起振电容,是没有问题的。当然,如果对时钟的要求比较严格时,还是建议参考晶振数据手册,选择电容。