如果不了解晶振电容？请别说自己是晶振高手

对于晶振，小编曾从多方面进行过介绍，如有源晶振、陶瓷晶振、金属晶振、晶振工作原理等。而在本文中，小编将为大家介绍晶振负载电容，并介绍其于电路中的具体作用以及工作原理，让我们一起来了解下吧。

一、什么是晶振电容?

晶振的负载电容(pf)对于的选购固然重要，在工作中市场遇到一些顾客只知道尺寸、频率。对于精度(ppm)、负载电容表示并无要求。通常这种情况下我们会推荐常用的pf、ppm(进口晶振正品的一般为10、20)。等到发货的时候才问是不是他们要的pf.

一些顾客表示并不知道pf是什么，晶振的负载电容是分别接在晶振的两个脚上和对地的电容，一般在几十PF.它会影响到晶振的谐振频率和输出幅度，一般客户向我们询问晶振时我们都会问他们所需晶振的负载电容是多少。

因为晶振负载电容取值直接关系到调频的准确度。如果负载电容不够准确，那么买来的晶体准确度就会差，关于负载电容的计算方法即从晶体两端看进去电容的总和。

计算公式：晶振的负载电容=[(Cd*Cg)/(Cd Cg)] Cic △C式中Cd，Cg为分别接在晶振的两个脚上和对地的电容，Cic(集成电路内部电容) △C(PCB上电容)一般为3至5pf.

所以我们在采购的时候一定要找工程师询问清楚对于pf、ppm的要求。不同的产品要求也是截然不同的。在使用的时候带来的效果也是不一样的。

二、可调片电容的工作原理

1.可调贴片电容的含义

可调贴片电容是指容值可以调节的贴片电容，贴片电容是指封装方式是贴片封装的电容器，电容器是指一种容纳电荷的器件，任何两个彼此绝缘且相隔很近的导体(包括导线)之间都构成一个电容器，可调电容就是通过移动其中的一个导体(又称动片)来调节电容器的容值。

2.可调贴片电容的结构原理

可调贴片电容首先是一种电容器，最简单的电容器是由两端的极板和中间的绝缘电介质(包括空气)构成的。通电后，极板带电，形成电压(电势差)，但是由于中间的绝缘物质，所以整个电容器是不导电的。不过，这样的情况是在没有超过电容器的临界电压(击穿电压)的前提条件下的。我们知道，任何物质都是相对绝缘的，当物质两端的电压加大到一定程度后，物质是都可以导电的，我们称这个电压叫击穿电压。电容也不例外，电容被击穿后，就不是绝缘体了。不过这样的电压在电路中是见不到的，所以都是在击穿电压以下工作的，可以被当做绝缘体看。

还有一种情况在交流电路中，因为电流的方向是随时间成一定的函数关系变化的。而电容器充放电的过程是有时间的，这个时候，在极板间形成变化的电场，而这个电场也是随时间变化的函数。实际上，电流是通过电场的形式在电容器间通过的。有句话叫通交流，阻直流，说的就是电容的这个性质。

三、可调贴片电容的作用

可调贴片电容是电容器的一种，我们先看下电容器的作用。

1.旁路电容和去耦电容：旁路电容实际也是去耦合的，只是旁路电容一般是指高频旁路，也就是给高频的开关噪声提高一条低阻抗泄防途径。高频旁路电容一般比较小，根据谐振频率一般取0.1μF、0.01μF 等;而去耦合电容的容量一般较大，可能是10μF 或者更大，依据电路中分布参数、以及驱动电流的变化大小来确定。旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象，而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象，防止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别。

2.滤波电容：在滤波中，大电容(1000μF)滤低频，小电容(20pF)滤高频。曾有人形象地将滤波电容比作“水塘”。由于电容的两端电压不会突变，由此可知，信号频率越高则衰减越大，可很形象的说电容像个水塘，不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的变化。它把电压的变动转化为电流的变化，频率越高，峰值电流就越大，从而缓冲了电压。滤波就是充电，放电的过程。

3.储能电容：储能型电容器通过整流器收集电荷，并将存储的能量通过变换器引线传送至电源的输出端。电压额定值为40～450VDC、电容值在220～150 000μF 之间的铝电解电容器是较为常用的。根据不同的电源要求，器件有时会采用串联、并联或其组合的形式，对于功率级超过10KW 的电源，通常采用体积较大的罐形螺旋端子电容器。

以上便是此次小编想要和大家分享的内容，希望大家喜欢本文。最后，十分感谢大家的阅读，have a nice day!

晶振的四个重要参数

晶振，全称晶体振荡器，它能够产生中央处理器（CPU）执行指令所必须要的时钟频率信号，CPU一切指令的执行都是建立在这个基础上的，时钟信号频率越高，通常CPU的运行速度也就越快。 凡是包含CPU的电子产品，其中至少含有一个时钟源，哪怕我们在电路板中看不到实际的振荡电路，那也是晶振在芯片内部被集成，往往被人们称之为电路系统的心脏。一旦心脏停止跳动，整块电路板可能出现瘫痪的状况。因此晶振的质量问题是很多厂商放在第一位的最终抉择的考虑基础！所以很多客户对日系晶振有了十足的信任感，近年来台系的TXC晶振在国内厂商也有了较高的重视度

晶振质量的好坏由什么决定了？有人会说从外观的崭新程度分辨，或者是外包装，又或者产品印字标识。这一切真的能有助于我们分辨晶振的好坏吗？像晶振这样的电子元器件拿在手上我们是无法判断其好坏程度的，通常晶振人所指的坏即是在电路工作中晶振不起振，或者时而稳定时而不稳定的现象！那么这一切现象终究是归根于质量问题还是晶振参数？

晶振不可忽视的四个参数

1，频率单位，频率单位通常分为KHZ与MHZ，而对于有源晶振和无源晶振来讲，32.768既存在KHZ的单位，也存在MHZ的单位，因此频率的单位一定要标准清晰。

2，精度要求，贴片晶振最高精度通常为10PPM比较常见，比较特殊的精度要求得订货。其次15ppm，20ppm，25ppm，30ppm，50ppm的等级依次分布。插件晶振以圆柱晶振为例，5ppm是其圆柱晶振中精度最高的一个等级，其次10ppm，20ppm，30ppm.

3，负载电容，负载电容有时候是一个非常至关重要的参数，如果晶振的负载电容与晶振外部两端连接的电容参数匹配不正确的话，很容易造成频率偏差，精度误差等等，从而导致产品无法达到最终的精准要求。当然也存在对负载电容参数不是特别严格的厂家，那么我们说说关于音叉晶体一块，常见的负载电容有6PF，7PF，9PF，12.5PF；MHZ晶振常见的负载电容以20PF和12PF最为广泛，其次8PF，9PF，15PF，18PF等等比较常用。

另外，负载电容CL（Load capacitance），它是电路中跨接晶体两端的总的有效电容（不是晶振外接的匹配电容），主要影响负载谐振频率和等效负载谐振电阻，与晶体一起决定振荡器电路的工作频率，通过调整负载电容，就可以将振荡器的工作频率微调到标称值。更准确而言，无源晶体的负载电容是一项非常重要的参数，因为无源晶体属于被动元器件，所谓的被动元器件即是自身不能工作，需要外部元器件协助工作，无源晶体即是！

其中：

CS为晶体两个管脚之间的寄生电容（又名晶振静态电容或Shunt Capacitance），在晶体的规格书上可以找到具体值，一般0.2pF~8pF不等。如图二是某32.768KHz的电气参数，其寄生电容典型值是0.85pF（在表格中采用的是Co）。

CG指的是晶体振荡电路输入管脚到GND的总电容，其容值为以下三个部分的和。

● 需加外晶振主芯片管脚芯到GND的寄生电容 Ci

● 晶体震荡电路PCB走线到到GND的寄生电容CPCB

● 电路上外增加的并联到GND的外匹配电容 CL1

CD指的是晶体振荡电路输入管脚到GND的总电容。容值为以下三个部分的和。

● 需加外晶振主芯片管脚芯到GND的寄生电容， Co

● 晶体震荡电路PCB走线到到gnd的寄生电容，CPCB

● 电路上外增加的并联到GND的外匹配电容， CL2

既然晶振的负载电容是一个非常重要的参数，如果此项参数与外部电容匹配不正确会导致什么样的现象？晶振两端的等效电容与晶振标称的负载电容匹配不正确，晶振输出的谐振频率将与标称工作的工作频率会产生一定偏差（又称之为频偏），负载电容（load capacitance）主要影响负载谐振频率和等效负载谐振电阻，它与石英谐振器一起决定振荡器的工作频率，通过调整负载电容，一般可以将振荡器的工作频率调到标称值。应用时我们一般外接电容，便是为了使晶振两端的等效电容等于或接近负载电容，对于要求高的场合还要考虑ic输入端的对地电容，这样便可以使得晶振工作的频率达到标称频率。所以合理匹配合适的外加电容使晶振两端的等效电容等于或接近负载电容显得十分重要。

负载电容常用的标准值有12.5 pF，16 pF，20 pF，30pF，负载电容和谐振频率之间的关系不是线性的，负载电容变小时，频率偏差量变大；负载电容提高时，频率偏差减小。图3是一个晶体的负载电容和频率的误差的关系图。

例外情况：

现在有很多芯片内部已经增加了补偿电容（internal capacitance），所以在设计的时候，只需要选按照芯片datasheet推荐的负载电容值的选择晶体即可，不需要额外再加电容。但是因为实际设计的寄生电路的不确定性，最好还是预留CL1/CL2的位置。

4，温度参数，通常我们所指的是工作温度，因为不同产品需要用到不同的参数，比如汽车级需要用到汽车级的温度-40到105摄氏度，工业级需要用到-40到85摄氏度，消费类产品-20到75常规即可。这也是我们晶振人通常会询问客户是做什么产品的一个原因。只有在真正了解客户的产品用途之后，我们才可以判断客户所需晶振的温度参数。

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