晶振電路中的兩個小電容要怎樣選取?

2021-02-08 夕影as

朋友們好,我是筆者,我來回答這個問題。我們在學習MCS-51單片機時會在單片機的第18引腳和19引腳之間加上一個晶振,在晶振的兩個引腳上分別接一個小電容,它主要是用來穩定晶振的頻率,我們也叫這兩個電容是穩頻電容,這兩個電容的容量該選多大呢?今天我與朋友們聊聊這個問題。

晶振電路中的兩個小電容的容量選取

在晶振電路中所連接的兩個小電容一般容量都是很小的,其容量單位都在皮法(pF)級,這兩個電容所用的類型都是屬於瓷片電容,我們學過電容類型的特性都知道,對於瓷片電容來說它的高頻特性特別好,並且比較穩定。我們所見到的高頻電路裡所用的電容一般都是瓷片電容。由於晶振電路也屬於高頻電路,我所用過的單片機晶振一般有6兆赫茲、12兆赫茲和11.0592兆赫茲這三種。對於電路來說它們都應該屬於高頻振蕩電路了,因此應該首選的就是瓷片電容了。

以我做單片機電路的經驗來看,我認為對於無源晶振的穩頻電容來說,一般其容值都選在10pF(皮法)到40pF(皮法)之間,我在做單片機晶振電路時常選用的是30pF的瓷片電容或者22pF的瓷片電容,因為我經過多次的實踐,對於12兆赫茲和11.0592兆赫茲的晶振電路選30pF(皮法)的瓷片電容最好,如果找不到30pF(皮法)的用22pF(皮法)的也是可以的。如果我們在做具體晶振電路時,我們也可以查手冊中有具體電容大小的要求,可以根據要求來選電容了,我在做電路時常常是憑經驗,是不用去查手冊的,我們用20pF、22pF和30pF這三種都是比較好的選擇,這是一個長久以來的經驗值,它是具有極其普遍的適用性。

晶振通常分為無源晶振和有源晶振兩種類型,其實我在製作單片機電路時有時也會用到有源晶振的,對於有源晶振它就不需要瓷片電容來進行穩頻了,有源晶振則叫做oscillator(振蕩器),它是一個完整的諧振振蕩器,他是利用石英晶體的壓電效應來起振,所以有源晶振需要供電,當我們把有源晶振電路做好後,不需要外接電路,它就可以主動產生振蕩頻率,並且可以提供高精度的頻率基準,信號質量比無源信號好,有源晶振通常有4個引腳,VCC,GND,晶振輸出引腳和一個沒有用到的懸空引腳。

對於無源晶振來說它自身是無法振蕩起來的,它需要晶片內部的振蕩電路一起工作才能振蕩,它允許不同的電壓,但是信號質量和精度較有源晶振差一些。無源晶振一般稱之為crystal(晶體),為了達到穩定的振蕩頻率,常常就需要瓷片電容來幫忙了。無源晶振有2個引腳,這兩個引腳作用是等同的,就像是電阻的兩個引腳一樣,沒有正負之分。對於無源晶振,就是用我們的單片機上的兩個晶振引腳接上去就可以了,然後用兩個30pF(皮法)瓷片電容,它們的引腳一邊接晶振的引腳上,瓷片電容的另一端接地就可以了。以上就是我根據使用時的經驗做的回答,希望能給朋友們帶來一些參考。歡迎參與討論,敬請關注筆者,感謝點讚。

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