常用的晶振公式及其應用

        晶振是一種利用石英晶體的壓電效應來產生穩(wěn)定的頻率信號的電子器件，廣泛應用于各種電子電路中，如單片機、時鐘、通信等。晶振的工作原理和參數(shù)涉及到一些基本的公式，本文將介紹幾個常用的晶振公式，并給出一些計算的例子，幫助讀者更好地理解和使用晶振。

01. 串聯(lián)諧振頻率公式

        串聯(lián)諧振頻率是指晶振在無外部負載電容時的自然諧振頻率，它由晶振內部的等效電感L1和等效電容C1決定，其公式為：

Fr = 1 / (2π√(L1C1))

        例如，如果一個晶振的等效電感L1為10mH，等效電容C1為10pF，那么它的串聯(lián)諧振頻率為：

Fr = 1 / (2π√(10mH×10pF)) ≈ 5.03MHz

02. 并聯(lián)諧振頻率公式

        并聯(lián)諧振頻率是指晶振在有外部負載電容時的工作頻率，它由晶振內部的等效電感L1、等效電容C1、靜態(tài)電容C0和外部負載電容CL決定，其公式為：

FL = 1 / (2π√(L1(C1+C0+CL)/(C0+CL)))

        例如，如果一個晶振的等效電感L1為10mH，等效電容C1為10pF，靜態(tài)電容C0為5pF，外部負載電容CL為20pF，那么它的并聯(lián)諧振頻率為：

FL = 1 / (2π√(10mH×(10pF+5pF+20pF)/(5pF+20pF))) ≈ 4.97MHz

03. 負載電容公式

        負載電容是指晶振兩端所接的外部有效電容，它影響著晶振的工作頻率和穩(wěn)定性。負載電容由晶振兩端所接的匹配電容、芯片引腳寄生電容、PCB走線電容等組成，其公式為：

CL = Cd×Cg / (Cd+Cg) + Cic + ΔC

        其中，Cd和Cg分別是接在晶振兩端和對地的匹配電容，Cic是芯片引腳寄生電容，ΔC是PCB走線電容。

        例如，如果一個晶振要求的負載電容為18pF，芯片引腳寄生電容為5pF，PCB走線電容為4pF，那么匹配電容應該選擇多大呢？

        根據(jù)公式可得：

18pF = Cd×Cg / (Cd+Cg) + 5pF + 4pF

        化簡后得：

Cd×Cg = 34.4pF×(Cd+Cg)

        假設Cd=Cg=C，則有：

C2 = 34.4pF×2C

        解得：

C ≈ 25pF

        所以匹配電容可以選擇25pF左右。

        以上就是本文介紹的幾個常用的晶振公式及其應用，希望對大家有所幫助。如果你喜歡這篇文章，請點贊、分享和關注我的專欄，謝謝。