晶振负载电容12.5pF是什么意思?

晶振负载电容12.5pF是什么意思?

答:指晶振的负载电容(Load Capacitance)为12.5pF。该值属于无源晶振的固定电气参数,一般由相关时钟芯片来指定其所需晶振负载电容值的选取大小,如为6PF、PF、8PF、9PF、10PF、12.5PF、15PF、18PF、还是20PF等。一般情况下,负载电容越小,晶振功耗越低。晶振负载电容(CL)选择不当,可能会造成晶振频偏超差或不起振。

PF是电容的单位。对于晶振而言,有负载电容CL和静态电容C0两个电气参数,都是使用pF这个单位。12.5pF常见于RTC无源晶振32.768KHz的负载电容(Load capacitance)电气参数指标,如下图所示:

晶振负载电容12.5pF是什么意思?

 

常见MHz无源晶振负载电容CL有:7pF、9pF、12pF、18pF、20pF等,低负载晶振属于低功耗晶振系列。晶诺威科技无源贴片晶振SMD1612规格书中的负载电容参数说明如下:

晶振负载电容12.5pF是什么意思?

对于无源晶振选型而言,在确定晶振标称频率及精度之后,就要关注晶振负载电容这个参数了。一般情况下,当晶振负载电容为12.5pF时,其外接的两颗电容取值在15~18PF之间较为合适,而不是直接选择12.5pF的电容器。电路板设计不同,杂散电容也不同,因此也有外接分别为22PF时,晶振输出频率精准度为最佳的情况。

解释如下:

举例:

对晶振的要求:CL=12.5pF 负载。

假设晶振每个引脚上的寄生电容为3pF。

CL1=(2×C负载) -C寄生=(2×12.5pF)-3pF=22 pF

CL2=CL1=22pF

由上可见,寄生电容的大小(电路板杂散电容CS)直接影响着外接电容的取值。

错误选择负载电容器的一个结果就是会导致一个不正确的振荡频率。频率(32.768KHz)与负载电容间关系的典型曲线如下:

晶振负载电容12.5pF是什么意思?

晶振负载电容的作用及工作原理:

石英晶体加电压后会产生机械弯曲,然后在断电时弯曲产生的应力释放产生电能,这时所产生的电能在放进电容之后,就会存放起来。这时弯曲恢复成正常时,电容中的电能就会作用到晶振上,利用电路捕获这个释放时间,并正反馈它,以相同极性和电容一起送进晶振,加强它的弯曲,重复刚才的过程。

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