为了满足谐振条件让晶振起振正常工作,无源晶振电路还需要两个电容。其电路设计可以参考皮尔斯振荡器电路。
晶体压电效应
石英晶体的化学式为二氧化硅。当石英晶体受到压力,表面会产生电荷。对晶片两端的电极施加电压时,晶体会产生机械变形。这被称为压电效应。更多:《无源晶振工作原理》
配图为陶瓷面谐振器:KX502
更多:《陶瓷晶振和石英晶振的区别》
皮尔斯电路
皮尔斯电路是射极接地的并联振荡电路;皮尔斯振荡器Pierce Oscillator是晶体X1两端的引脚和单片机内部的放大器(Amp),再匹配电容C1和C2,以及电路Rf和Rd组成的。
皮尔斯振荡器电路工作有效且稳定。更多:《皮尔斯振荡电路设计和晶振选型》
负载电容
每个晶体的负载电容值是已知的。如果MCU写明需要特定负载电容的谐振器,用户仍需要精准匹配外部电容使其正常工作,否则可能会导致不起振。
32.768kHz晶体常用的负载电容有6,7,9,12.5pF。MHz晶体常见的有8,9,12,15,18,20pF。根据负载电容选择匹配电容C1和C2:
匹配电容
杂散电容Cstray的值一般为4~6pF,大小值取决于电路的走线布局,处理器的引脚电容等。通常匹配电容相等:
审核编辑:刘清
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原文标题:无源晶振为什么需要匹配电容才能起振?
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