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單片機晶振怎麼加電容

發布時間:2022-09-07 00:51:52

『壹』 單片機的外部晶振電路是怎麼回事,如何計算所選電容的

  1. 晶振是晶體振盪器的簡稱,在電氣上它可以等效成一個電容和一個電阻並聯再串聯一個電容的二端網路。電工學上這個網路有兩個諧振點,以頻率的高低分,其中較低的頻率是串聯諧振;較高的頻率是並聯諧振。由於晶體自身的特性致使這兩個頻率的距離相當的接近,在這個極窄的頻率范圍內,晶振等效為一個電感,所以只要晶振的兩端並聯上合適的電容它就會組成並聯諧振電路。這個並聯諧振電路加到一個負反饋電路中就可以構成正弦波振盪電路,由於晶振等效為電感的頻率范圍很窄,所以即使其他元件的參數變化很大,這個振盪器的頻率也不會有很大的變化。

  2. 晶振有一個重要的參數——負載電容值,選擇與負載電容值相等的並聯電容,就可以得到晶振標稱的諧振頻率。一般的晶振振盪電路都是在一個反相放大器(注意是放大器不是反相器)的兩端接入晶振,再有兩個電容分別接到晶振的兩端,每個電容的另一端再接到地,這兩個電容串聯的容量值就應該等於負載電容。請注意一般IC的引腳都有等效輸入電容,這個不能忽略。一般的晶振的負載電容為15pF或12.5pF,如果再考慮元件引腳的等效輸入電容,則兩個22pF的電容構成晶振的振盪電路就是比較好的選擇。

  3. 如上圖:晶振是給單片機提供工作信號脈沖的 這個脈沖就是單片機的工作速度 比如 12M晶振 單片機工作速度就是每秒12M 當然 單片機的工作頻率是有范圍的不能太大 一般24M就不上去了 不然不穩定。
    晶振與單片機的腳XTAL0和腳XTAL1構成的振盪電路中會產生偕波(也就是不希望存在的其他頻率的波) 這個波對電路的影響不大 但會降低電路的時鍾振盪器的穩定性 為了電路的穩定性起見ATMEL公司只是建議在晶振的兩引腳處接入兩個10pf-50pf的瓷片電容接地來削減偕波對電路的穩定性的影響 所以晶振所配的電容在10pf-50pf之間都可以的 沒有什麼計算公式。
    晶振電路中如何選擇電容C1,C2?
    (1)因為每一種晶振都有各自的特性,所以最好按製造廠商所提供的數值選擇外部元器件。
    (2)在許可范圍內,C1,C2值越低越好。C值偏大雖有利於振盪器的穩定,但將會增加起振時間。
    (3)應使C2值大於C1值,這樣可使上電時,加快晶振起振。
    在石英晶體諧振器和陶瓷諧振器的應用中,需要注意負載電容的選擇。不同廠家生產的石英晶體諧振器和陶瓷諧振器的特性和品質都存在較大差異,在選用,要了解該型號振盪器的關鍵指標,如等效電阻,廠家建議負載電容,頻率偏差等。在實際電路中,也可以通過示波器觀察振盪波形來判斷振盪器是否工作在最佳狀態。示波器在觀察振盪波形時,觀察OSCO管腳(Oscillator output),應選擇100MHz帶寬以上的示波器探頭,這種探頭的輸入阻抗高,容抗小,對振盪波形相對影響小。(由於探頭上一般存在10~20pF的電容,所以觀測時,適當減小在OSCO管腳的電容可以獲得更接近實際的振盪波形)。工作良好的振盪波形應該是一個漂亮的正弦波,峰峰值應該大於電源電壓的70%。若峰峰值小於70%,可適當減小OSCI及OSCO管腳上的外接負載電容。反之,若峰峰值接近電源電壓且振盪波形發生畸變,則可適當增加負載電容。
    用示波器檢測OSCI(Oscillator input)管腳,如何解決容易導致振盪器停振的問題?
    部分的探頭阻抗小不可以直接測試,可以用串電容的方法來進行測試。如常用的4MHz石英晶體諧振器,通常廠家建議的外接負載電容為10~30pF左右。若取中心值15pF,則C1,C2各取30pF可得到其串聯等效電容值15pF。同時考慮到還另外存在的電路板分布電容,晶元管腳電容,晶體自身寄生電容等都會影響總電容值,故實際配置C1,C2時,可各取20~15pF左右。並且C1,C2使用瓷片電容為佳。硬之城

『貳』 如何選擇單片機晶振上面的電容

原理上講直接將晶振接到單片機上,單片機就可以工作。但這樣構成的振盪電路中會產生偕波(也就是不希望存在的其他頻率的波),這個波對電路的影響不大,但會降低電路的時鍾振盪器的穩定性. 為了電路的穩定性起見,建議在晶振的兩引腳處接入兩個瓷片電容接地來削減偕波對電路的穩定性的影響,所以晶振必須配有起振電容,但電容的具體大小沒有什麼 普遍意義上的計算公式,不同晶元的要求不同。
(1):因為每一種晶振都有各自的特性,所以最好按製造廠商所提供的數值選擇外部元器件。
(2):在許可范圍內,C1,C2值越低越好。C值偏大雖有利於振盪器的穩定,但將會增比較常用的為15p-30p之間。

『叄』 51單片機晶振上接的電容大小該如何選擇

5-33pf都可以,一般用的是15P和30P,晶振大小影響不大,常用的4M和12M以及11.0592M和20M 24M都用的30P,單片機內部有相應的整形電路。

在規定的時間內,由於規定的工作和非工作參數全部組合而引起的晶體振盪器頻率與給定標稱頻率的最大頻差。

總頻差包括頻率溫度穩定度、頻率溫度准確度、頻率老化率、頻率電源電壓穩定度和頻率負載穩定度共同造成的最大頻差。一般只在對短期頻率穩定度關心,而對其他頻率穩定度指標不嚴格要求的場合採用。

(3)單片機晶振怎麼加電容擴展閱讀:

在多數應用中,晶體振盪器是長期加電的,然而在某些應用中晶體振盪器需要頻繁的開機和關機,這時頻率穩定預熱時間指標需要被考慮到(尤其是對於在苛刻環境中使用的軍用通訊電台,當要求頻率溫度穩定度≤±0.3ppm(-45℃~85℃),採用OCXO作為本振,頻率穩定預熱時間將不少於5分鍾,而採用DTCXO只需要十幾秒鍾)。

石英晶體振盪器是利用石英晶體(二氧化硅的結晶體)的壓電效應製成的一種諧振器件,它的基本構成大致是:從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片,在它的兩個對應面上塗敷銀層作為電極,在每個電極上各焊一根引線接到管腳上,再加上封裝外殼就構成了石英晶體諧振器。

『肆』 晶振怎麼配電容呢

正常情況下你的電容應該配到20PF左右配晶振12.5PF ,但是因為像32。768K的產品生產廠家的標准基本上都是不一樣的,所以都會存在一定的偏差。
另外說你的R52電阻的選擇,一般KHZ級的都是用1M,MHZ級別的用10M。
目前你說的不起振,那需要確認的是你的晶振單體是否起振?你的裝機方法是否造成晶振損壞了?你目前的測試點是否正確? 這些是需要你一個個的排除的
我大概列舉幾個損壞晶振的安裝方式:
32768HZ晶振的的焊接:1).碰到有將32768HZ晶振的外殼焊在板上來實現信號屏蔽防干擾。這樣的結果會導致因焊接時間太長將晶振內部的焊點融化,內部結構晶片傾斜碰殼而短路。最好的方法是PCB板上設有兩個針孔使用銅線捆綁晶振。或者使用橡膠粘結劑進行。2).晶振彎腳時隨意彎曲。最佳的彎曲是用手指捏住圓柱晶體的外殼;用鑷子夾住離晶體基座底部3mm以上的引線處,用鑷子夾住彎曲引線成90°,不要用力拉引線。用力拉引線可能造成引線根部的玻璃子破裂,而產生漏氣導致電氣性能損壞。如果漏氣了晶振也就基本上是不能用了。

『伍』 單片機最小系統為什麼晶振要加電容

晶振旁邊的電容有協助起振與穩定振盪的作用。一般頻率高的會用較低的電容、頻率低的會用較高的電容。電容過大會使信號衰減、並因吸收能量過大而抑制振湯。

『陸』 51單片機晶振上接的電容如何選擇

CL=[Cd*Cg/(Cd+Cg)]+Cic+△C

Cd,Cg:分別接在晶振的兩個腳上和對地的電容,一般情況下 Cd == Cg,但 Cd != Cg 也是可以的,Cd、Cg稱作匹配電容或外接電容,其作用就是調節負載電容使其與晶振的要求相一致,需要注意的是Cd、Cg串聯後的總電容值(Cd*Cg/(Cd+Cg))才是有效的負載電容部分,假設Cd==Cg==30pF,那麼Cd、Cg對負載電容的貢獻是15pF。
Cic:晶元引腳分布電容以及晶元內部電容(部分晶元為了在PCB上省掉Cd、Cg,會在晶元內部集成電容)。
△C:PCB走線分布電容,經驗值為3至5pf。

『柒』 晶振必須接瓷片電容嗎

必須要接電容的,否則無法構成諧振迴路,對於單片機系統而言10MHz晶振配合15-33p都可以正常使用。

『捌』 請教:單片機晶振為何要加匹配電容

  1. 匹配電容:負載電容是指晶振要正常震盪所需要的電容。一般外接電容,是為了使晶振兩端的等效電容等於或接近負載電容。要求高的場合還要考慮ic輸入端的對地電容。一般晶振兩端所接電容是所要求的負載電容的兩倍。這樣並聯起來就接近負載電容了。(資料出自YXC揚興晶振官網)


2.負載電容是指在電路中跨接晶體兩端的總的外界有效電容。他是一個測試條件,也是一個使用條件。應用時一般在給出負載電容值附近調整可以得到精確頻率。此電容的大小主要影響負載諧振頻率和等效負載諧振電阻。

3.一般情況下,增大負載電容會使振盪頻率下降,而減小負載電容會使振盪頻率升高。

4.負載電容是指晶振的兩條引線連接IC塊內部及外部所有有效電容之和,可看作晶振片在電路中串接電容。負載頻率不同決定振盪器的振盪頻率不同。標稱頻率相同的晶振,負載電容不一定相同。因為石英晶體振盪器有兩個諧振頻率,一個是串聯揩振晶振的低負載電容晶振:另一個為並聯揩振晶振的高負載電容晶振。所以,標稱頻率相同的晶振互換時還必須要求負載電容一至,不能冒然互換,否則會造成電器工作不正常。

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