單片機晶振電路為什么用22pf或30pf的電容？

作者： 揚興科技 日期：2021-09-23 瀏覽量：

  熟悉單片機晶振的都知道，晶振有兩個負載電容，晶振電路電容一般為22pf或30pf的。但是很多人卻不知所以然，不知道為什么是這個數(shù)值的電容。揚興晶振就來解讀一下!

  讓我們一起來看看到底晶振電路中為什么用22pf或30pf的電容而不用別的了。其實單片機和其他一些IC的振蕩電路的真名叫“三點式電容振蕩電路”，如下圖：

  Y1是晶體，相當于三點式里面的電感，C1和C2就是電容，5404非門和R1實現(xiàn)一個NPN的三極管，接下來分析一下這個電路。

  5404必需要一個電阻，不然它處于飽和截止區(qū)，而不是放大區(qū)，R1相當于三極管的偏置作用，讓5404處于放大區(qū)域，那么5404就是一個反相器，這個就實現(xiàn)了NPN三極管的作用，NPN三極管在共發(fā)射極接法時也是一個反相器。

  大家知道一個正弦振蕩電路要振蕩的條件是，系統(tǒng)放大倍數(shù)大于1，這個容易實現(xiàn)，相位滿足360度，與晶振振蕩頻率相同的很小的振蕩就被放大了。接下來主要講解這個相位問題：

  5404因為是反相器，也就是說實現(xiàn)了180°移相，那么就需要C1，C2和Y1實現(xiàn)180°移相就可以，恰好，當C1，C2，Y1形成諧振時，能夠實現(xiàn)180移相，這個大家可以解方程等，把Y1當作一個電感來做。也可以用電容電感的特性，比如電容電壓落后電流90°，電感電壓超前電流90°來分析，都是可以的。當C1增大時,C2端的振幅增強，當C2降低時，振幅也增強。有些時候C1，C2不焊也能起振，這個不是說沒有C1，C2，而是因為芯片引腳的分布電容引起的，因為本來這個C1，C2就不需要很大，所以這一點很重要。接下來分析這兩個電容對振蕩穩(wěn)定性的影響。

  因為5404的電壓反饋是靠C2的，假設C2過大，反饋電壓過低，這個也是不穩(wěn)定，假設C2過小，反饋電壓過高，儲存能量過少，容易受外界干擾，也會輻射影響外界。C1的作用對C2恰好相反。因為我們布板的時候，假設雙面板，比較厚的，那么分布電容的影響不是很大，假設在高密度多層板時，就需要考慮分布電容。

  有些用于工控的項目，建議不要用無源晶振的方法來起振，而是直接接有源晶振。也是主要由于無源晶振需要起振的原因，而工控項目要求穩(wěn)定性要好，所以會直接用有源晶振。在有頻率越高的頻率的晶振，穩(wěn)定度不高，所以在速度要求不高的情況下會使用頻率較低的晶振。在下一篇文章中我們將講解下

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