“晶振的这两个匹配电容的主要作用是对晶体和振荡电路的补偿和匹配，使电路易于启振并处于合理的激励态下，同时对振荡频率也有一定的“微调”作用。晶振的过激励或欠激励虽可工作，但前者使晶振容易老化，影响使用寿命，并导致振荡电路的EMC特性变劣；而后者则导致晶振不易启振，工作较难稳定。所以电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低、振荡器工作的稳定性、起振的难易程度及温度稳定性等。供参考。 ”
“如果你说的晶振是芯片两个引脚上跨接一个石英晶体的那种电路, 在芯片内部那两个引脚之间, 实际上是一个反相器. 这种电路是一个电容三点式振荡器, 石英晶体等效于并联 LC 谐振器. 两个引脚到地的两个电容就是电容三点电路的分压电容, 地线就是分压点. 所以这两个电容的比例形成电容三点式振荡器的正反馈系数, 即振荡条件. 因为芯片引脚本身到地有一个 10 到几十 PF 的分布电容, 外接的电容是并联相加在这个分布电容上的, 所以你少接一个或两个电容都不接并不等于没有电容分压, 尤其在振荡频率较高时, 10 PF 的分布电容可能已经是或接近够用的了. 芯片厂家并不知道你用的频率, 所以一般都说明要接两个电容到地, 但有时也专门设计内部对地电容, 减小外接电容的值以至可以不接. 同时正如一些网友指出这些电容是并联在石英晶体上的, 可以微调和影响振荡的频率. ” |
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晶体的谐振模式晶体具有两种谐振模式：串联(两个频率中的低频率)和并联(反谐振，两个频率中的高频率)。所有在振荡电路中呈现纯阻性时的晶体都表现出两种谐振模式。在串联谐振模式中，动态电容的容抗Cm、感抗Lm相等且极性相反，阻抗最小。在反谐振点。阻抗却是最大的，电流是最小的。在振荡器应用中不使用反谐振点。
通过添加外部元件(通常是电容)，石英晶体可振荡在串联与反谐振频率之间的任何频率上。在晶体工业中，这就是并联频率或者并联模式。这个频率高于串联谐振频率低于晶体真正的并联谐振频率(反谐振点)。图2给出了典型的晶体阻抗与频率关系的特性图。
图2. 晶体阻抗相对频率 负载电容和可牵引性在使用并联谐振模式时负载电容是晶体一个重要的指标。在该模式当中，晶体的总电抗呈现感性，与振荡器的负载电容并联，形成了LC谐振回路，决定了振荡器的频率。当负载电容值改变后，输出频率也随之改变。因而，晶体的生产商必须知道振荡器电路中的负载电容，这样可以在工厂中使用同样的负载电容来校准。
如果使用谐振在不同的负载电容上的晶体，那么晶体频率将偏离额定的工作频率，这样参考频率将引入误差。因而，需要添加外部电容，改变负载电容，使晶体重新振荡到需要的工作频率上。
图3给出MAX1470评估板电路里的晶体图。在这个电路中，C14和C15是串联牵引电容，而C16是并联牵引电容。Cevkit为等效的MAX1470芯片加上评估印刷板的寄生电容。Cevkit约为5pF。
图3. 评估板晶体等效电路
串联牵引电容会加快晶体振荡，而并联电容会减缓振荡。Cevkit为5pF，如果使用负载电容为5pF的晶体，会振荡到需要的频率上，因而无需外部的电容(C16不接，同时C14和C15在板上短接)。评估板本身使用3pF负载电容的晶体，需要两个15pF电容串联加速振荡。负载电容的计算如下：
在这个例子中，如果不使用两个串联电容，4.7547MHz晶体会振荡在4.7544MHz，而接收机将调谐在314.98MHz而不是315.0MHz，频率误差约为20kHz，也就是60ppm。
因而，关键是使用串联或者并联或者两种形式匹配晶体的负载容抗(取决于电容的值)。例如，1pF并联电容是6pF负载电容所需要的(或者以下的结合形式：C14 = C15 = 27pF, C16 = 5pF)。
谨慎使用大电容值的C16，因为它会增大谐振电路的电流，导致晶体停振，图4给出了并联电容和振荡器电流的关系图。
图4. 晶体振荡器电流与附加的并联负载电容的关系
在定制的PCB板中，如果Cevkit未知，可以使用频谱分析仪监测中频(在信号进入频谱分析仪之前确保使用隔直电容)，然后使用串联和并联电容调谐中频频率至10.7MHz。
（ZT自http://www.） |
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