负载电容是指晶振要正常震荡所需要的电容。换句话说,晶振的频率就是在它提供的负载电容下测得的晶振,能最大限度的保证频率值的误差。晶振的负载电容值是已知数,在出厂的时候已经定下来。单片机晶振上两个电容是晶振的外接电容,分别接在晶振的两个脚上和对地的电容,一般在几十皮发,在选择外接电容的时候是根据晶振厂家提供的晶振要求选值的,一般外接电容是为了使晶振两端的等效电容等于或接近负载电容。
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)经验值为3至5pf。两个电容的取值都是相同的,或者说相差不大,如果相差太大,容易造成谐振的不平衡,容易造成停振或者干脆不起振。一般晶振两端所接电容是所要求的负载电容的两倍。这样并联起来就接近负载电容了。比如负载电容15pf的话,两边个接27pf的差不多了。
在许可范围内,Cd,Cg值越低越好。C值偏大虽有利于振荡器的稳定,但将会增加起振时间。在低功耗设计中晶体的选择非常重要晶振,尤其带有睡眠唤醒的系统,往往使用低电压以求低功耗。由于低供电电压使提供给晶体的激励功率减少,造成晶体起振很慢或根本就不能起振。
对于电容精度,一般的MCU的晶振负载电容,5%的精度肯定够用。
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