1.5 匹配电容计算(硬件基础系列)

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1.5 匹配电容计算

1.5.1 简介

相信很多的小伙伴，现在还不是清楚晶振和晶体振荡器的区别。晶振与晶体振荡器的最主要的区别就是晶体无需电源供电，晶体振荡器需要外接电源。

图1.29 晶振电路

单片机外部的的晶振电路通常如上图，其中CL1和CL2为匹配电容。CL1和CL2的电容值通常相等。

1.5.2 匹配电容的选择

匹配电容的计算，通常按照下面的公式进行计算：

CL = (CL1 * CL2) /(CL1 + CL2) + CS

其中：

表1. 4 参数说明

序号	名称	意义
1	CL	负载电容
2	CL1	匹配电容1
3	CL2	匹配电容2
4	CS	寄生电容，一般取3~5pF。

案例分析：此处以SC-32S32.768kHz20PPM6pF为例，具体参数如下：

图1. 30 SC-32S32.768kHz20PPM6pF参数

其负载电容CL为6~12.5pF，CS此处取4pF：

当CL为6pF时，CL1=CL2=(6-4) * 2pF = 4pF;
当CL为12.5pF时，CL1=CL2=(12.5-4) * 2pF = 17pF

因此，该晶振的匹配电容为4~17pF。

1.5.3 电阻的选择

晶振附近通常会并联或者串联上一个电阻，连接的方式不同，当然其功能也不同。

图1.31 电阻并联与串联

并联电阻的功能：

降低晶体的Q值；
抑制EMI,EMI不过时，可减小阻值；
提供直流工作点；
使门电路工作于线性区。

串联电阻的功能：

降低晶体的激励功率，防止损坏。
限制振荡幅度。

1.5.4 布局注意事项

晶振的下面设置为禁布区；
晶振不要放置在板卡的边缘；
晶振布线尽量短。

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