为什么晶振那么重要,如何匹配晶振电容呢?

一、什么是晶振

了解晶振之前,我们先来看一下我们最为熟悉的51单片机,我们都知道51单片机最小系统包括供电电源、复位电路以及晶振系统。

这是CPU能跑起来的最基本条件。由此我们可以看到晶振在电路当中的作用,那就是晶振电路用于产生时间频率基准,为CPU提供精准的时基,就好比我们的心脏,为我们提供脉搏。有些用的是外部的晶振,比如下图所示,有些CPU可以用内部晶振,但是内部晶振一般精度不够高。

二、晶振匹配电容

选择晶振时候通常都要选择晶振的外部电容,外部电容一般都是两个容量相同的电容且容量很小,晶振的datasheet里面会标出负载电容容量,如下图所示,此8MHz的Load Capacitance(CL)为20pF,这个电容取决于外部的两个电容以及电路板等效杂散电容之和,即CL=C1//C2+Cs,其中C1、C2为外部两个电容,Cs为电路板的等效杂散电容,由于电路板、元器件、封装,PCB走线不同,这个容量有所不同,按照经验来,通常取Cs为2~5pF,因此在画电路板时候C1和C2这两个电容要尽可能的靠近晶振。并且我们会注意到晶振匹配的电容都不会很大,基本上都是pF级。

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