无源晶振的负载电容选取
晶振 负载电容
晶振负载电容
晶振（Crystal Oscillator）是一种电子元件，通常用于电子设备中作为时钟信号发生器，它由一个器件有机构组成，由一个晶体管、电路元件和一块晶体组成。
晶振通过反复原子电子振荡而产生持续不断的时钟信号，负载电容（Load Capacitor）主要是用来稳定晶振的工作频率，让晶振可以正确输出准确的频率信号。
一般来说，晶振的负载电容的电压应该等于或大于晶振的电压能力，此外，负载电容的容量值（以pF为单位，1pF=10-12F）也应煦合晶振常用的容量规格，才能使晶振获得正常的工作条件，从而提供稳定的时钟信号。
负载电容12pf晶振匹配电容
负载电容12pf晶振匹配电容
负载电容是指连接到晶振输出端的电容，用来调整晶振的频率。
晶振匹配电容是指用来匹配晶振频率的电容。
根据负载电容的大小，可以选择不同的晶振匹配电容进行匹配。
一般来说，负载电容为12pF的晶振，可以选择与负载电容相
等或相近的匹配电容。
所以，可以选择一个12pF的晶振匹配
电容进行匹配。
但具体的匹配电容大小还需要根据实际情况和应用需求进行调整和优化。
在实际设计中，可以通过实验或仿真来确定最佳的匹配电容大小。
详细讲解晶振，一篇文章学会计算晶振的负载电容，电阻选型（1）
详细讲解晶振，一篇文章学会计算晶振的负载电容，电阻选型（1）前言作为一名硬件工程师，从接触单片机的那天，就看到MCU的旁边经常看到会用到晶振，经常的旁边往往会放两个电容，有时候还会再放个电阻，很多硬件工程师都是看别的工程师放多大的电容，电阻，自己也跟着放，这样也没错，但是知其然不知其所以然，对你的硬件水平提高是没有任何帮助的，今天我们就讲一下晶振电路，以及晶振外围阻容器件的选型计算，下一篇文章会讲晶振和MCU是否匹配已经晶振常见问题处理。
晶振晶振电路晶振电路有两种，一种是Pierce电路，另外一种是Colpitts电路，其实就是两种晶振拓扑，比较常用的是Pierce电路。
所以我们大概介绍一下Colpitts电路的特点就跳过了，采用Colpitts电路的晶振的缺点是晶振两端会有杂散电抗，此时比较难考虑杂散电抗的影响，说白了就是计算起来比较麻烦，电路可靠性也更低，还会在晶振两端形成DC偏置电压，有点是电路有振幅限制，从而功耗更低，对外部电路辐射干扰更小。
我们重点要介绍的是Pierce电路，具体电路就是下图这种形式，也是最常见的拓扑图，该电路一般由非门电路（增益特别大的运放），反馈电阻，负载电容构成，电容和晶振是外置的，一般要自己选型，运放和反馈电阻一般集成在IC内部，启动速度更快，可靠性更高，所以说除非有很严苛的功耗要求，一般推荐使用此电路。
1）Rs是限流电阻，Rs的值越小，晶振启动速度越快，为了避免晶振过驱动，Rs也不能过小，在高频晶振中，Rs可以短路。
2）Rb是反馈电阻，为运放输入提供反馈，让运放工作在线性区，当运放工作在线性区时，晶振才能正常起振，当然反馈电阻Rb也会影响运放的环路增益，反馈电阻越大，增益越大。
阻容元件计算1）负载电容计算Cl=(C1*C2) / (C1+C2)+Cs+CpCs就是晶振内部的杂散电容，晶振规格书中一般会标出该值，Cp 就是PCB板上的走线以及晶振引脚的寄生电容，Cs和Cp的电容加起来总计2-8pF，最准确的方法是通过测试晶振输出波形来确认负载电容是否合适。
晶振负载电容和匹配电容的计算
晶振负载电容和匹配电容的计算
晶振负载电容和匹配电容的计算
晶振是电子设备中常用的一种元器件，其主要作用是产生稳定的时钟信号。
为了保证晶振能正常工作，需要进行负载电容和匹配电容的计算。
首先，负载电容的作用是让晶振的输出信号稳定，保证其频率准确无误。
负载电容的大小取决于晶振的特性和工作条件，可以通过以下公式计算：
C = (CL - CI) / 2
其中，C表示负载电容的大小，CL表示晶振的额定负载电容，CI表示晶振内部的等效电容。
需要注意的是，负载电容的大小应该略大于计算值，以确保晶振能够正常工作。
其次，匹配电容的作用是将晶振的阻抗与系统的阻抗匹配，提高信号传输的效率和稳定性。
匹配电容的大小取决于晶振的特性和系统设计，可以通过以下公式计算：
C = 1 / (2 * pi * f * R)
其中，C表示匹配电容的大小，f表示晶振的频率，R表示晶振的等效电阻。
需要注意的是，匹配电容的大小应该略小于计算值，以避免过度匹配导致信号失真。
总的来说，晶振负载电容和匹配电容的计算是晶振应用中非常重要的一步，需要根据实际情况进行精确计算和调整，以确保晶振能够稳定工作，提高系统的性能和可靠性。
无源晶振电路中如何选择负载电容
3，要使输出电容值大于输入值，那么，通电时，加快晶体振荡器。
一般约为几PF的几十PF，根据频率和石英晶பைடு நூலகம்的特性而定。
我们都知道，晶体可以分为无源和有源的晶体振荡器。它可以应用于各种电压，但价格通常较低，因此一般应用在条件许可的情况下，建议使用无源晶体。今天松季电子主要浅谈无源晶振电路中如何选择负载电容。
1，因为每个晶体都有其自身的特点，所以最好是按制造厂商所提供的数值选择外部元器件。
2，在允许的范围内，负载电容值尽可能低的。C值过大，有利于振荡器的稳定性，但会增加起振时间。
晶振电路中的两个小电容要怎样选取？
晶振电路中的两个小电容要怎样选取？
晶振分为有源晶振和无源晶振，有源晶振需要供电不需要电容。
无源晶振需要外接电容才可以起振。
无源晶振典型的电路图如下图所示：
上图中，晶振的两个引脚接单片机的晶振引脚。
在晶振的两端接两个瓷片电容，这两个电容一般为15-30pF,成为起振电容。
如果单片机没有特别说明，则选择15-30pF的电容即可，否则要在单片机数据手册的指导下进行电容选型。
单片机的数据手册都会介绍外接晶振的起振电路，如下表所示，就是单片机手册上推荐的晶振电容的选择方法。
根据所接晶振的频率，选择合适的电容。
在设计电路时一定要多研究单片机的数据书册。
以上就是这个问题的回答，感谢留言、评论、转发。
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感谢大家。
一.因为每一种晶振都有各自的特性，所以最好按照制造厂商所提供的参数来选择外部器件。
二.允许范围内，外部的这两电容越小越好。
值越小，起振时间越短，值越大，稳定性高。
一般12MHZ的晶振可以选择18pf或者22pf 的电容。
三.晶振需要考虑分类，比如有源和无源。
考虑等效电阻，负载电容，频率偏差等。
找份规格书多了解一下，就能学到很多。
当然有点英语知识是必要的。
(完整)晶振负载电容
什么是晶振的负载电容？（ZT)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.一般外接电容,是为了使晶振两端的等效电容等于或接近负载电容。
要求高的场合还要考虑ic输入端的对地电容.应用时一般在给出负载电容值附近调整可以得到精确频率。
此电容的大小主要影响负载谐振频率和等效负载谐振电阻.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）.就是说负载电容15pf的话，两边个接27pf的差不多了,一般a为6.5～13。
5pF各种逻辑芯片的晶振引脚可以等效为电容三点式振荡器. 晶振引脚的内部通常是一个反相器, 或者是奇数个反相器串联。
在晶振输出引脚 XO 和晶振输入引脚 XI 之间用一个电阻连接, 对于 CMOS 芯片通常是数 M 到数十 M 欧之间。
很多芯片的引脚内部已经包含了这个电阻，引脚外部就不用接了。
这个电阻是为了使反相器在振荡初始时处与线性状态，反相器就如同一个有很大增益的放大器，以便于起振。
石英晶体也连接在晶振引脚的输入和输出之间, 等效为一个并联谐振回路, 振荡频率应该是石英晶体的并联谐振频率. 晶体旁边的两个电容接地，实际上就是电容三点式电路的分压电容, 接地点就是分压点。
以接地点即分压点为参考点, 振荡引脚的输入和输出是反相的，但从并联谐振回路即石英晶体两端来看，形成一个正反馈以保证电路持续振荡. 在芯片设计时，这两个电容就已经形成了，一般是两个的容量相等，容量大小依工艺和版图而不同，但终归是比较小，不一定适合很宽的频率范围。
外接时大约是数 PF 到数十 PF，依频率和石英晶体的特性而定. 需要注意的是：这两个电容串联的值是并联在谐振回路上的，会影响振荡频率. 当两个电容量相等时，反馈系数是 0.5，一般是可以满足振荡条件的, 但如果不易起振或振荡不稳定可以减小输入端对地电容量, 而增加输出端的值以提高反馈量.设计考虑事项：1.使晶振、外部电容器（如果有)与 IC之间的信号线尽可能保持最短。
外界电容与晶体 (无源晶振)负载的匹配估计值表
外界电容与晶体 (无源晶振)负载的匹配估计值表外界电容与晶体 (无源晶振)负载的匹配估计值表1. 引言外界电容与晶体 (无源晶振)负载的匹配估计值表，是无线电领域中非常重要的一种指标。
在无线电频率合成电路中，晶体振荡器是一个关键的组成部分。
晶体振荡器的稳定性和性能很大程度上取决于外部电路的设计和匹配。
了解外界电容与晶体负载的匹配估计值表对于无线电器件的设计和应用至关重要。
2. 外界电容与晶体的匹配问题在无线电频率合成电路中，为了使晶体振荡器达到最佳工作状态，必须与外部电路匹配良好。
晶体振荡器内部一般包含了晶体谐振器和晶体管放大器。
而外部电路则通常由电容、电感和阻抗网络组成。
而外界电容作为一个非常重要的元件，直接影响了晶振的工作状态和性能。
对外界电容与晶体负载的匹配进行准确的估计和设计是非常重要的。
3. 外界电容与晶体匹配估计值表为了方便无线电器件的设计和应用，一些无线电领域的专家总结出了外界电容与晶体 (无源晶振)负载的匹配估计值表。
这些匹配估计值表可以根据晶体的频率、阻抗等参数，以及外部电路的设计要求，提供一些初步的匹配值。
虽然这些匹配估计值表不能完全替代实际的匹配设计，但可以作为一个很好的起点，帮助工程师们进行初步设计和估算。
4. 外界电容与晶体匹配的探索在实际设计中，匹配外界电容与晶体的过程并不是一件简单的事情。
需要综合考虑晶体的工作频率、稳定度、阻抗特性，以及外部电路的特性和要求。
在进行匹配设计时，工程师们需要不断探索，不断进行实验和调整，才能得到最佳的匹配结果。
外界电容与晶体匹配并不是一个静态的数值问题，而是一个动态的过程，需要不断迭代和优化。
5. 个人观点和理解在进行外界电容与晶体负载的匹配设计时，我认为需要充分理解晶体振荡器的原理和工作机制，以及外部电路的设计要求。
只有这样，才能更好地进行匹配设计，使晶体振荡器达到最佳的工作状态。
另外，需要注意的是匹配估计值表只能作为一个起点，实际的匹配设计中还需要结合实际情况进行调整和优化。
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负载电容（请参阅数据表中的具体说明）
注：有效负载电容
晶振制造商通常会在晶振的数据表中定义有效负载电容。
从电子学角度来说，电容器以串行方式连接到引脚XIN 与XOUT上，这时有效负载电容为：
C(eff) = {C(XIN) ? C(XOUT)}/{C(XIN) + C(XOUT)}
因此，晶振的数据表中规定12pF的有效负载电容要求在每个引脚XIN 与XOUT上具有22pF（2 * 12pF = 24pF = 22pF + 2pF 寄生电容）。
MSP430x1xx 与MSP430x3xx 系列为32kHz振荡器提供了约12pF的固定集成负载电容器，并且无需任何其它外部负载电容器即可支持需要6pF有效负载电容的晶振。
高频率XTAL 振荡器无内置负载电容器。
MSP430x4xx 系列为低频率与高频率模式下的LFXT1 振荡器提供了软件可选的集成负载电容器。
该器件数据表中提供了可选值。
XT2 振荡器没有任何内置负载电容器。
ESR
为了确保振荡器操作稳定，MSP430x1xx 与MSP430x3xx 系列均需要ESR < 50kOhm的32kHz晶振。
MSP430x4xx 系列的低功耗振荡器需要ESR < 100kOhm的32kHz 晶振。
高频率晶振的建议ESR 值是<= 40Ohms（频率为8MHz时）。
与建议的最大值相比，ESR 的值越低，振荡器启动性能与稳定性也越好。
设计考虑事项：
使晶振、外部电容器（如果有）与MSP430 之间的信号线尽可能保持最短。
当非常低的电流通过MSP430晶振振荡器时，如果线路太长，会使它对EMC、ESD 与串扰产生非常敏感的影响。
而且长线路还会给振荡器增加寄生电容。
如果MSP430在插座中：请注意插座会给振荡器增加寄生电容。
尽可能将其它时钟线路与频繁切换的信号线路布置在远离晶振连接的位置。
当心晶振和地的走线
将晶振外壳接地
当VCC < 2.5 V 时，MSP430x1xx 的LFXT1 振荡器要求在LF模式下使用从XOUT 到VSS 的5.1MOhm 电阻器。
一般电容的计算公式是：
两边电容为Cg,Cd,
负载电容为Cl
cl=cg*cd/(cg+cd)+a
就是说负载电容15pf的话，两边个接27pf的差不多了，一般a为6.5～13.5pF。