晶振电路电容选取的计算方法，干货收藏系列4

在电路图的设计过程中我们经常会遇到一个非常常见与实际的问题，那就是MCU的心脏——晶振，它所匹配的电容该选多大呢？

前辈们给我们的经验是22pf或者是6.8pf，那为什么选这样的值呢？

让我们来看看吧。

这里涉及到晶振的一个非常重要的参数，即负载电容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。

负载电容的公式如下所示：

CS ：为晶体两个管脚间的寄生电容（Shunt Capacitance），它与晶振外接的匹配电容（也就是我们要确定大小的电容CL1、CL）是并联的。

CD：表示晶体振荡电路输出管脚到地的总电容，包括PCB走线电容CPCB、芯片管脚寄生电容CO、外加匹配电容CL2，即CD=CPCB+CO+CL2（CG、CD， ）。

CG ：表示晶体振荡电路输入管脚到地的总电容，包括PCB走线电容CPCB、芯片管脚寄生电容CI、外加匹配电容CL1，即CG=CPCB+CI+CL1（一般我们将CL1、CL2选为一样的值，因此CG、CD一般相同）。

它们与晶振是串联的。

一般CS 为1pF左右，CI与CO一般为几个皮法，CPCB=5pF，具体可参考芯片或晶振的数据手册。

如下

上图是TI公司MSP430单片机的芯片管脚寄生电容为2pf。

CPCB=5pF

不同公司生产的同一标称频率的晶振，所需要的负载电容CL（Load capacitance）可能不同。

我们以EPSON(爱普生) 的常用的32768HZ的晶振为例型号： Q13FC1350000400

我们以负载电容最高为12.5pf计算：CS 为1.5pF左右，CI与CO为5pf，CPCB=5pF

可以得出CL1为22pf.

再以7pf计算CS 为1pF左右，CI与CO为2pf，CPCB=4pF

可以得出CL1为6.8pf.左右

注意：CPCB，CS 在不同的芯片，不同的PCB布局当中是不同的，因此在计算当中我做了修改，在实际的运用当中，我们贴片式晶振中电容一般选22pf或6.8pf即可，（直插式晶振一般取30pF，22pf，晶振的频率取值在1.2MHz～12MHz之间也可以查看厂家的推荐电容值）。

『本文转载自网络,版权归原作者所有,如有侵权请联系删除』

为什么晶振那么重要，如何匹配晶振电容呢？

一、什么是晶振

了解晶振之前，我们先来看一下我们最为熟悉的51单片机，我们都知道51单片机最小系统包括供电电源、复位电路以及晶振系统。

这是CPU能跑起来的最基本条件。由此我们可以看到晶振在电路当中的作用，那就是晶振电路用于产生时间频率基准，为CPU提供精准的时基，就好比我们的心脏，为我们提供脉搏。有些用的是外部的晶振，比如下图所示，有些CPU可以用内部晶振，但是内部晶振一般精度不够高。

二、晶振匹配电容

选择晶振时候通常都要选择晶振的外部电容，外部电容一般都是两个容量相同的电容且容量很小，晶振的datasheet里面会标出负载电容容量，如下图所示，此8MHz的Load Capacitance(CL)为20pF，这个电容取决于外部的两个电容以及电路板等效杂散电容之和，即CL=C1//C2+Cs，其中C1、C2为外部两个电容，Cs为电路板的等效杂散电容，由于电路板、元器件、封装，PCB走线不同，这个容量有所不同，按照经验来，通常取Cs为2～5pF，因此在画电路板时候C1和C2这两个电容要尽可能的靠近晶振。并且我们会注意到晶振匹配的电容都不会很大，基本上都是pF级。

相关问答

晶振电路中的两个小电容要怎样选取?

朋友们好,我是电子及工控技术,我来回答这个问题。我们在学习MCS-51单片机时会在单片机的第18引脚和19引脚之间加上一个晶振,在晶振的两个引脚上分别接一个小电...

51单片机晶振上接的电容大小该如何挑选-ZOL问答

一般用的是15P和30P,晶振大小影响不大。51单片机是对所有兼容Intel8031指令系...其实这两个电容没人能够解释清楚到底怎么选值,因为22pF实在是太小了。这个要...

DS1302晶振和电容怎么选?

ds1302晶振选32.768,电容选15pfds1302晶振选32.768,电容选15pf

7PF的时钟晶振选择多大的负载电容?

选择时钟晶振的负载电容需要考虑多个因素。一般来说,负载电容的大小会影响晶振的频率稳定性和启动时间。对于7PF的时钟晶振,建议选择一个合适的负载电容,通常...

单片机STC89C52的晶振边上加的电容容值可以大吗-ZOL问答

单片机推荐使用11.0592~22.1184M的晶振电路作驱动,它明确说了必须去掉C1,也就是芯片STC89C52引脚19到晶体的那个脚的负载电容C1坚决不能用,C2的取值说明是:可接...

8m晶振配多大的电容?

并联的1M欧姆的电阻被称作反馈电阻,它为内部的反相器提供直流偏置电压,选值一般为1M欧姆,这没问题。但是,可以查一下单片机内部是否已经包含了这颗电阻,如果...

晶振中的负载电容起什么作用?

1、晶振的负载电容主要作用的抗干扰的功能2、晶体元件的负载电容是指在电路中跨接晶体两端的总的外界有效电容。是指晶振要正常震荡所需要的电容。一般外接电...

晶振型号代表什么意思?

晶振型号代表着晶振器的具体规格和特性。晶振是一种用于提供精确时钟信号的电子元件,常见于计算机、通信设备、微控制器等电子设备中,用于同步和调节各个电路...

判断电子钟晶振好坏方法?

1.用万用表(R×10K档)测晶振两端的电阻值:若为无穷大,说明晶振无短路或漏电,在将试电笔插入市电插孔内,用手指捏住晶振的任一引脚,将另一引脚碰触试电笔顶...

8mhz晶振的起振电容?

8M匹配的负载电容可以有9PF,12PF,16PF,20PF,如果是外接电容那么至少要大一倍。8MHz=8*10^3KHz=8*10^6Hz,即8百万Hz。晶振,即所谓石英晶体谐振器和石英......