关于 XTAL 那两个电容的问题

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关于 XTAL 那两个电容的问题 [复制链接]

 

如图，XTAL 的那两个电容，有点搞糊涂了，求帮忙解惑

1. C 的大小如何决定啊？，为什了图上显示都这样了
  16Mhz 接 22pf
  24Mhz 接 12pf
  27MHz 接 39pf

  更不理解的是，同时24MHz，有人用12pf, 有人用39pf？

2. 画图的时候大家喜欢把 C画在IC的远处
   布线的时候却要把它放到IC的近处，问什么啊？

3.为什么有些图上，XTAL in out 间还接个电阻，有些却没有？
资料出自：

查看详情

http://ww1.microchip.com/downloads/jp/DeviceDoc/31002a.pdf

http://www.atmel.com/images/doc8128.pdf

https://macsbug.wordpress.com/category/psoc/

http://www.deanandara.com/UsbProgSharp/usbprog_sch.png

https://www.sparkfun.com/tutorials/95

MrKingMCU

MrKingMCU 发表于 2016-9-5 08:15
楼上说的对，我补充一点，这两颗电容称之为负载电容，同一颗晶振，配置不同的负载电容，可以得到不同的输出 ...

接电阻好像和EMC相关，这个问题我之前也想过，不过没有得到确切的答案

qwqwqw2088

1.电容帮助起振、微调频率，少了这两个电容不容易起振。
2.容量参考使用此晶振的IC说明，一般都是这样
3.两个电容并联可以让振荡频率稳一些
4.越近越好了，减少外面的影响

ddllxxrr

1,这个电容一般晶振越高越大点，具体的请看单片机说明
2，画原理图时方便放在哪就放在哪，但PCB时去耦电容离芯片越近越能抗干扰
3，接个电阻是为了稳定，这是对高晶振说的。低速晶振可以不加

MrKingMCU

楼上说的对，我补充一点，这两颗电容称之为负载电容，同一颗晶振，配置不同的负载电容，可以得到不同的输出频率值。
比如20MHz/±20PPM的晶振，前一个是晶振的标称值20MHz，后一个是晶振在标称温度范围内的最大频偏范围。
通常，晶振的规格书上会标注出所使用的负载电容的典型值是多大，按照这个典型值来配置，是可以保证晶振的正常起振的。
负载电容有一个计算公式，ST的官方文档里有讲过，之前也看过，不过没多大用，一般晶振的规格书上都会有标注负载电容，如果你的应用对时钟要求比较高，那就选择频偏值低的，比如±5ppm，还有晶振的频偏曲线要比较平缓的

cruelfox

电阻是给反向器提供直流偏置的。专门设计的振荡器内部集成了电阻，片外就省了。

maychang

这两支电容与石英晶体(作为一支电感)构成皮尔斯振荡电路。这种振荡电路实际上是考毕子振荡电路变化出来的。
两支电容之比，决定反馈量。两支电容串联后的等效电容数值对振荡频率有影响，但很轻微，所以两支电容同比例变化数倍，对工作几乎没有什么影响(电容大则振荡频率低，但变化很小)。
至于那支输入输出之间的电阻，早期的振荡电路(在芯片内部)没有为输入端加上直流工作点，此电阻可以提供直流工作点。片内已经提供直流工作点的，加上此电阻会影响反馈量，从而影响振荡强度。此电阻取值适当，可以改善输出端波形。某些电路此电阻与石英晶体和两支电容构成的槽路串联，意义相同(当然，串联时电阻值相当小)。目的则一：降低槽路Q值。

maychang

有时，去掉这两支电容，电路也可以工作。此时是电路中的分布电容起了这两支电容的作用。当然，此时电路并不是工作于最好的状态。

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qwqwqw2088 发表于 2016-9-5 07:40
1.电容帮助起振、微调频率，少了这两个电容不容易起振。
2.容量参考使用此晶振的IC说明，一般都是这样
3. ...

谢谢回复，看手册选最优大小。
找了公司里面之前的项目，果然都是电容放在OSC和CPU之间。
也有例外的，比如arduino板子

5525

MrKingMCU 发表于 2016-9-5 08:17
接电阻好像和EMC相关，这个问题我之前也想过，不过没有得到确切的答案

谢谢回复，

自己有找了资料,Rf的确为了稳定。C的大小能影响频率吗？

Rf feedback电阻，为了稳定震动用的
RD 高频的时候限制电流用的

Rf, RD其中的一个或2个可能在CPU里面集成了，
具体要看晶振手册和CPU手册。

huaiqiao

确实，这个问题其实有关st和ti其实都有文档说明过。但是，说实话，我并未做过真正的深究。。。

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MrKingMCU 发表于 2016-9-5 08:15
楼上说的对，我补充一点，这两颗电容称之为负载电容，同一颗晶振，配置不同的负载电容，可以得到不同的输出 ...

又找了图，http://www.altima.jp/column/fpga_edison/xtal_match.html
截图说，这个C跟PPM的确有关系

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cruelfox 发表于 2016-9-5 08:47
电阻是给反向器提供直流偏置的。专门设计的振荡器内部集成了电阻，片外就省了。

DIY大牛，
你说的 “专门设计的振荡器”，就是FPGA常用的时钟输入那个，
内部集成电阻是图上这个吗？

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maychang 发表于 2016-9-5 13:15
有时，去掉这两支电容，电路也可以工作。此时是电路中的分布电容起了这两支电容的作用。当然，此时电路并不 ...

谢谢 大老板，
找了很多论文，资料，说的和你写的一样，两个电容是为了稳定用的。

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huaiqiao 发表于 2016-9-5 21:46
确实，这个问题其实有关st和ti其实都有文档说明过。但是，说实话，我并未做过真正的深究。。。

我也是，天天看的习惯了，不懂得就这个放过了。
终于跟大家 讨论一番，继续寻找。
回了一张图，供参考。
如大家所言，具体还要看手册。

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maychang 发表于 2016-9-5 13:13
这两支电容与石英晶体(作为一支电感)构成皮尔斯振荡电路。这种振荡电路实际上是考毕子振荡电路变化出来的。 ...

惭愧啊，高了N年硬件，不知道这个叫 皮尔斯振荡电路。
前面的两句理解了，后面的我继续消化，很多词都还给老师了。

maychang

5525 发表于 2016-9-5 22:13
惭愧啊，高了N年硬件，不知道这个叫 皮尔斯振荡电路。
前面的两句理解了，后面的我继续消化，很多 ...

考毕子振荡电路，某些教材上称科尔匹兹振荡电路，音译不同而已。现在教材上多称为三点电容式。

huaiqiao

5525 发表于 2016-9-5 22:08
我也是，天天看的习惯了，不懂得就这个放过了。
终于跟大家 讨论一番，继续寻找。
回了一张图，供参考 ...

我去你的这个碉堡了，居然是小日本的额，不过小日本做的这个质量也是不错的。还有在手动焊接的晶振焊接的温度不宜过高，否则“烧死”晶振啦。
一般的手册中确实是给出了相关的参数，但是这样以来，就让我这种懒人，就没有好好研究。哈哈。

MrKingMCU

5525 发表于 2016-9-5 21:42
谢谢回复，

自己有找了资料,Rf的确为了稳定。C的大小能影响频率吗？

Rf feedback电阻，为了稳定震 ...

你手边有频谱分析仪吗？你可你换一下两个负载电容，看看它的频点是不是发生变化了。晶振分为无源晶振（Crystal）和有缘晶振（单词怎么写忘了），一般为了节省成本，都会使用无源晶振。