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晶振的匹配電容是怎么定義的?
首先我們要了解晶振負(fù)載電容，它是指晶振要正常振蕩時(shí)所需的電容。
1、一般外接電容，是為了使晶振兩端的等效電容等于或接近負(fù)載電容。要求高的場(chǎng)合還要考慮IC輸入端的對(duì)地電容。一般晶振兩端所接電容是所要求的負(fù)載電容的兩倍。這樣并聯(lián)起來(lái)就接近負(fù)載電容了。
2、負(fù)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(gè)測(cè)試條件，也是一個(gè)使用條件。應(yīng)用時(shí)一般在給出負(fù)載電容值附近調(diào)整可以得到精確頻率。此電容的大小主要影響負(fù)載諧振頻率和等效負(fù)載諧振電阻。
3、一般情況下，增大負(fù)載電容會(huì)使振蕩頻率下降，而減小負(fù)載電容會(huì)使振蕩頻率升高。
4、負(fù)載電容是指晶振的兩條引線連接IC 塊內(nèi)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(fù)載頻率不同決定振蕩器的振蕩頻率不同。標(biāo)稱(chēng)頻率相同的晶振，負(fù)載電容不一定相同。因?yàn)槭⒕w振蕩器有兩個(gè)諧振頻率，一個(gè)是串聯(lián)揩振晶振的低負(fù)載電容晶振：另一個(gè)為并聯(lián)揩振晶振的高負(fù)載電容晶振。所以，標(biāo)稱(chēng)頻率相同的晶振互換時(shí)還必須要求負(fù)載電容一致，不能冒然互換，否則會(huì)造成電器工作不正常。
晶振該如何選用電容呢?需要注意什么?
在石英晶體諧振器和陶瓷諧振器的應(yīng)用中，需要注意負(fù)載電容的選擇。不同廠家生產(chǎn)的石英晶體諧振器和陶瓷諧振器的特性和品質(zhì)都存在較大差異，在選用時(shí)，要了解該型號(hào)振蕩器的關(guān)鍵指標(biāo)，如等效電阻，廠家建議負(fù)載電容，頻率偏差等。
在實(shí)際電路中，也可以通過(guò)示波器觀察振蕩波形來(lái)判斷振蕩器是否工作在最佳狀態(tài)。示波器在觀察振蕩波形時(shí)，觀察OSCO管腳，應(yīng)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(duì)振蕩波形相對(duì)影響小。(由于探頭上一般存在10～20pF的電容，所以觀測(cè)時(shí)，適當(dāng)減小在OSCO管腳的電容可以獲得更接近實(shí)際的振蕩波形)。
工作良好的振蕩波形應(yīng)該是一個(gè)漂亮的正弦波，峰值應(yīng)該大于電源電壓的70%。若峰值小于70%，可適當(dāng)減小OSCI及OSCO管腳上的外接負(fù)載電容。反之，若峰峰值接近電源電壓且振蕩波形發(fā)生畸變，則可適當(dāng)增加負(fù)載電容。
用示波器檢測(cè)OSCI(Oscillator input)管腳，容易導(dǎo)致振蕩器停振，原因是：部分的探頭阻抗小不可以直接測(cè)試，可以用串電容的方法來(lái)進(jìn)行測(cè)試。
通常廠家建議的外接負(fù)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(lián)等效電容值15pF。同時(shí)考慮到還另外存在的電路板分布電容，芯片管腳電容，晶體自身寄生電容等都會(huì)影響總電容值，故實(shí)際配置C1、C2時(shí)，可各取20～15pF左右。并且C1、C2使用瓷片電容為佳。
(1)因?yàn)槊恳环N晶振都有各自的特性，所以最好按制造廠商所提供的數(shù)值選擇外部元器件。
(2)在許可范圍內(nèi)，C1、C2值越低越好。C值偏大雖有利于振蕩器的穩(wěn)定，但將會(huì)增加起振時(shí)間。
(3)應(yīng)使C2值大于C1值，這樣可使上電時(shí)，加快晶振起振。
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