关于不需要匹配外接电容的无源晶振电路说明

关于不需要匹配外接电容的无源晶振电路说明

石英晶振谐振器(X’tal/Crystal/Resonator)作为一种用途广泛的频率元件,晶振生产厂家一般都会在晶振规格书中列出标称频率、调整频差、温度频差、工作温度、负载电容CL(Load Capacitance)、等效阻抗、激励功率等基本电气参数,有的晶振厂家还会提供静态电容(Shunt Capacitance)和动态电容(Motional Capacitance)指标。

无源晶振电路及负载电容定义

负载电容CL由CG、CD、CS组成。除了振荡电路中的两个外置电容外,还包括无源晶振两个管脚之间的静态电容(Shunt Capacitance),IC芯片两个引脚的寄生电容,以及来自PCB的杂散电容。

CG是无源晶振振荡电路输入管脚到GND的总电容(包括外置的CG电容、微乎其微的晶振引脚两部分);CD是晶体振荡电路输出管脚到GND的总电容(包括外置的CD电容、微乎其微的晶振引脚两部分);CS指的是电路板上寄生电容的总和,即:杂散电容。

另外,无源晶振的特征参数还有容性指标:动态电容(Motional Capacitance),有些晶振生产厂家会提供这个参数指标,大小一般是几个fF。 fF是一个很小的电容单位:1f = 10-151F = 103mF = 106μF = 109nF = 1012pF = 1015fF1fF = 10-3pF = 10-6nF = 10-9μF = 10-15F。可见,无源晶振的动态电容(Motional Capacitance)是一个非常小的数值,对负载电容影响微乎其微。

值得注意的是,目前一些芯片内部已经增加了补偿电容(Internal Capacitance),我们只需要按照芯片Datasheet推荐的负载电容值选择去合适的无源晶振,不需要再考虑增加外接电容。但是值得一提的是,因为寄生电路的不确定性,在PCB实际设计中最好还是为CG/CD预留位置。

关于不需要匹配外接电容的无源晶振电路说明

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