一、晶振简介 无源晶振,准确的说叫晶体(Crystal),它没有极性。一般有两个引脚,需要专门的时钟电路和起振电容配合才能输出时钟信号。晶体一般是2脚或者4脚,2脚最常见。 有源晶振(oscillator),只需要供电就可以输出时钟信号。可以认为是晶体和外围电路的结合(晶振里面包含了晶体和起振电路)。一般是四个引脚。 二、重要参数 1、标称频率(Normal Frequency) 晶振的标准频率,如8MHz、26MHz、32.768KHz等。 2、温度频差(Frequency Stability vs Temp) 表示在特定温度范围内,工作频率相对于基准温度时工作频率的允许偏离,它的单位是ppm。此值越小表示精度越高,1MHz的晶振,1个PPM就是1Hz的偏差。 3、负载电容CL 负载电容是指晶振正常震荡工作所需要的电容。为使晶体能够正常工作,需要在晶体两端外接电容,来匹配达到晶体的负载电容。一般IC的数据手册中会给出负载电容的大小。 晶振负载电容的计算公式是: CL=C1*C2/(C1+C2)+Cic+Cp C1和C2为晶振两脚对地电容,称为匹配电容。 Cic为集成电路内部电容,Cp为PCB板的寄生电容,一般大小为3~5pF。 匹配电容一般取C1=C2=2CL,这样并联起来就接近负载电容CL了,在一般情况下,增大负载电容会使振荡频率下降,而减小负载电容会使振荡频率升高。 如果晶体所接的IC内部有负载电容,那外部的C1和C2就不需要了。 三、PCB设计注意事项 ①两个匹配电容尽量靠近晶振摆放。 ②晶振由石英晶体构成,容易受外力撞击或跌落的影响,所以在布局时,最好不要放在PCB边缘,尽量靠近芯片摆放。 ③晶振的走线需要用GND保护好,并且远离敏感信号,如RF及高速信号。 ④晶振的摆放需要远离热源,因为高温也会影响晶振频偏。
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