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怎么选择晶振里的负载电容

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本文来源http://www.taiheth.com/blog/oscillatorclpl.html

怎么选择振荡器里的频率及负载电容?
  在石英谐振器作为电感性阻抗的振荡电路中,等效电路可以用电感和电感的串联来表示,如图5所示。图5(a)表示为串联电路,而(b)表示并联电路。

 

  这里,电容CL是从石英晶体谐振器的端部观察振动侧时的有效电容,通常称为负载电容,-R和-p是振动侧的负电阻。
在这种类型的振荡电路中,石英谐振器作为电感电抗Xe和电阻Re的串联电路工作,如图6所示,其振荡频率表示为:

  振荡开始的条件是Re <| -在(a)的情况下为R,并且Rp> | -p |在(b)的情况下,其中Re是石英晶体谐振器的串联电路的串联谐振电阻(等效串联电阻)和电容CL,Rp是石英并联电路的并联谐振电阻(等效并联电阻)谐振器和电容CL。
为了在考虑到石英谐振器的低激发电平下的等效电阻增加的同时具有振荡,与Re相比,电路的负电阻(-R)必须大很多。
因此,振荡器频率是由石英晶体谐振器的电当量常数和振荡侧的负载电容决定的,而与振荡电路的配置无关(工作温度和驱动电平要单独指定),因此,在制造或使用时必须明确定义振荡电路。石英谐振器和串联的负载电容CL的等效电路如图7所示,此时的常数如下:

  这时的振荡频率增加了△f,我们有:

  其中△f是与串联谐振频率fo的差。 重新排列此方程式将得出以下方程式:

  在将CO / C1称为电容比的情况下,该电容比用作知道由于负载电容的变化引起的振荡频率的变化量的大小的基准。

  图8显示了基本AT截止石英晶体谐振器和第三泛音谐振器的负载电容与频率变化比的特性。
  如图8所示,需要使用一个基本谐振器并选择一个小的负载电容,以便通过改变负载电容来获得宽频率范围内的变化量。