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晶體振蕩器的負載電容如何快速選？

發布時間：2019-04-22 責任編輯：xueqi

【導讀】以下介紹一種常見的用並聯負載電容配置晶振的方法，也即皮爾斯振蕩器（Pierce振蕩器）。通常來說，給晶振選擇負載電容最好的切入點是規格書上的物料驅動標稱值。我們就以ATMEGA328PB-MU為例。

請注意，16MHz晶體用於5V應用。與此同時，像3.3V這樣的較低電壓需要在應用中使用較慢的晶體。Microchip規格書中的建議是：在3.3V應用中把晶體速度設置為8MHz。

Ce是外部電容，電路圖中為C1和C2

Ci是引腳電容

CL是晶體原廠定義的負載電容

CS是單片機上的一個XTAL引腳上的總寄生電容

我們繼續以原廠評估板上的元件為例，即ATMEGA328PB-XMINI。

評估板上使用的晶體的零件料號為: TSX-3225 16.0000MF09Z-AC3; 原廠為該晶體指定的負載電容為9pF。

一般寄生電容值通常介於2pF至5pF之間。確保將晶體放置在盡可能靠近單片機的位置，以避免由此值可能出現的問題。

所以套用上麵的公式：（2 x 晶體負載電容）- 寄生電容

(2 x 9pf)- 5pf = 13pF

XplainedMini ATMEGA328PB板的電路圖顯示它們使用了12pF負載電容，多數情況下，上述信息足以實現振蕩電路。

raner，youyudaduoshurenwufaceliangshijidejishengdianrong，yincijishengdianrongzhijuyoubuquedingxing。bingqie，shejirenyuanyekenengmeiyoubajingtifangzaijinkenengkaojinlingjiandeweizhi。

大多數情況，晶振可靠性至關重要，且環境溫度可能會影響電容應用，在此情況下，設計人員可以遵循一種稱為安全係數的做法。

用安全係數進行測試的快速方法是基於上述負載電容公式，在本例中將13pF視為起始點，並將電容值逐步代入電路中，使其低於和高於示例電路圖中提供的12pF值，直到電路出現故障。

記錄低於和高於13pF的故障值。假設，此例中電路在5pF和25pF時出現故障。取5pF和25pF的中位數，即 (5pf + 25pF)/2 =15pF。

此外，如果是複雜的應用場景，則需要在現場溫度下進行這些測試。

該測試將考慮電路中的寄生電容，新值15pF將比提供的公式更可靠。如果對電路可靠性的要求較高，或者作為排除間歇性晶體故障的方法，建議應用此測試方法。

晶體振蕩器的一個缺點是機械衝擊/振動會導致它們失效，在這些情況下，建議使用外部MEMS振蕩器。

原創：Digi-Key

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