在振蕩電路應(yīng)用中，晶振負載電容、雜散電容與外接電容之間的關(guān)系

經(jīng)常遇到有人把晶振的負載電容與外接電容混淆，甚至還有人誤以為這是指同樣的參數(shù)。這里需要特別指出的是：若你這樣想，就大錯特錯了。

無源晶振原理

下面就為您進行分析與區(qū)分：

負載電容指的是晶振的一個內(nèi)部重要電氣參數(shù)。

一般情況下，對功耗不太敏感的電子設(shè)備PCBA上，常見的晶振負載電容為 15PF、18PF、20PF。

那么，諸如腕表、手機、藍牙耳機等對低功耗明顯有較高需求的電子產(chǎn)品，PCBA上常采用的為負載電容較小的晶振，比如6PF、7PF、9PF、10PF、12PF。

晶振的負載電容在生產(chǎn)環(huán)節(jié)已經(jīng)根據(jù)需求通過加工工藝鎖定，在應(yīng)用中無法更改。

晶振的外接電容是指在PCBA板上分別與晶振頻率輸入腳與輸出腳串聯(lián)的電子元件。外接電容值的大小由晶振負載電容與電路板雜散電容(包括IC電容在內(nèi))所決定，通常為這兩者之和。

在振蕩電路應(yīng)用中，晶振負載電容、雜散電容與外接電容之間的關(guān)系示意圖如下：

注： 1、 CL: 石英晶體諧振器的負載電容。 2、CS: 指雜散電容，包括IC內(nèi)部的雜散容值、電路板布線間的電容量、PCB板各層之間的寄生電容等。 3、C1 和 C2:分別指石英晶體諧振器在電路應(yīng)用中的兩顆外接電容。

外接電容的應(yīng)用目的有兩個：

針對晶振頻率進行微調(diào)，使其盡量靠近目標頻率。規(guī)則：外接電容越大，晶振輸出頻率越偏負向。反之，外接電容越小，晶振輸出頻率則趨于正向變化。

外接電容可以起到對振蕩電路的穩(wěn)定作用。這也是為何建議在晶振頻率輸入腳與輸出腳分別加一顆同值電容的原因。

※最后需要提醒兩點：

1、外接電容所起到的作用僅僅是對晶振頻率進行微調(diào)。若晶振工作時頻偏過大，就需要考慮晶振本身精度的原因，比如晶振精度是否不能滿足芯片要求而更改為精度更高的晶振。

2、外接電容僅用于無源晶振的應(yīng)用。在有源晶振的電路應(yīng)用中，無需外接電容。

晶振的負載電容和外接電容是兩種不同的電容，它們在晶振電路中扮演著不同的角色。

負載電容：

負載電容是指與晶振串聯(lián)的電容，通常被用來匹配晶振的負載阻抗，以使其在特定的頻率下諧振。負載電容的大小取決于晶振的型號和規(guī)格，以及所需的頻率。通過調(diào)整負載電容的大小，可以改變晶振的諧振頻率，從而實現(xiàn)頻率的微調(diào)。

外接電容：

外接電容是指與晶振并聯(lián)的電容，通常被用來旁路諧波分量，以改善電路的頻率特性。外接電容通常被放置在晶振電路的輸出端，以濾除諧波分量，從而減少對后級電路的干擾。外接電容的大小和類型可以根據(jù)具體的電路要求進行選擇。

總之，負載電容和外接電容在晶振電路中起著不同的作用。負載電容用于調(diào)整晶振的諧振頻率，而外接電容則用于改善電路的頻率特性。正確選擇和配置這兩種電容對于確保晶振電路的正常工作和穩(wěn)定性至關(guān)重要。

除了上述提到的區(qū)別外，晶振的負載電容和外接電容還有一些其他的不同之處。

1.作用不同：負載電容主要是用來補償晶體管輸出端的分布電容，從而改善晶體管的頻率穩(wěn)定性。而外接電容則是用來進行頻率微調(diào)和穩(wěn)定輸出的。

2.連接方式不同：負載電容通常直接連接到晶振的兩端，而外接電容則通常與晶振并聯(lián)。

3.對頻率的影響不同：負載電容的大小主要影響晶振的諧振頻率和等效負載諧振電阻。而外接電容則主要用來微調(diào)晶振的輸出頻率，使其盡量靠近目標頻率。

4.穩(wěn)定性不同：負載電容的穩(wěn)定性通常比外接電容高，因為它需要承受整個電路的電壓和電流變化。而外接電容則主要用于微調(diào)和穩(wěn)定輸出，因此對其穩(wěn)定性要求相對較低。

綜上所述，晶振的負載電容和外接電容在作用、連接方式、對頻率的影響和穩(wěn)定性等方面都存在一定的差異。在設(shè)計和應(yīng)用時需要根據(jù)具體的要求和情況選擇合適的電容類型和參數(shù)。