ຄວາມ​ສໍາ​ພັນ​ລະ​ຫວ່າງ Load Capacitors ພາຍນອກ​ແລະ Crystal Load

ໃນວົງຈອນເອເລັກໂຕຣນິກ, oscillators ໄປເຊຍກັນແມ່ນຫນຶ່ງໃນແຫຼ່ງໂມງທົ່ວໄປທີ່ສຸດ. ເພື່ອຮັບປະກັນການເລີ່ມຕົ້ນທີ່ເຫມາະສົມແລະການເຮັດວຽກທີ່ຫມັ້ນຄົງຂອງ crystal oscillator, capacitors ໂຫຼດພາຍນອກໃນວົງຈອນຕ້ອງໄດ້ຮັບການອອກແບບຢ່າງຖືກຕ້ອງຕາມຄວາມອາດສາມາດໂຫຼດຂອງມັນ (CL). ການຈັບຄູ່ຕົວເກັບປະຈຸທີ່ບໍ່ເຫມາະສົມສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການສັ່ນສະເທືອນ, ຄວາມຖີ່ຂອງການເຫນັງຕີງເພີ່ມຂຶ້ນ, ແລະເຖິງແມ່ນຄວາມບໍ່ສະຖຽນລະພາບຂອງລະບົບ.

ບົດຄວາມນີ້ຈະສະຫນອງການວິເຄາະລາຍລະອຽດຂອງຄວາມຫມາຍຂອງ crystal oscillator load capacitance, ວິທີການຄິດໄລ່ສໍາລັບ capacitors ພາຍນອກ, ແລະການພິຈາລະນາການປະຕິບັດໃນການອອກແບບວົງຈອນ.

Ⅰ. ຄວາມອາດສາມາດບັນຈຸ (CL) ຂອງ crystal oscillator ແມ່ນຫຍັງ?

ຜູ້ຜະລິດໄປເຊຍກັນໂດຍປົກກະຕິຈະລະບຸຄ່າຄວາມອາດສາມາດໂຫຼດໃນນາມ (CL) ໃນເອກະສານຂໍ້ມູນ, ເຊັ່ນ: 18pF, 20pF, 12pF, ແລະອື່ນໆ. ອັນນີ້ສະແດງເຖິງການໂຫຼດ capacitive ພາຍໃຕ້ການທີ່ໄປເຊຍກັນຖືກປັບເພື່ອບັນລຸຄວາມຖີ່ຂອງ oscillation nominal ຂອງມັນ.

ໃນຄໍາສັບຕ່າງໆອື່ນໆ, oscillator ໄປເຊຍກັນສາມາດອອກຄວາມຖີ່ທີ່ຖືກຕ້ອງພຽງແຕ່ໃນເວລາທີ່ຄວາມຈຸຂອງການໂຫຼດທຽບເທົ່າເທົ່າກັບ CL.

Ⅱ. ຕົວເກັບປະຈຸ Load ພາຍນອກມີຜົນກະທົບແນວໃດ Load Capacitance?

ວົງຈອນ oscillator crystal ປົກກະຕິໃຊ້ເວລາໃນຮູບແບບດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

C1 ແລະ C2 ແມ່ນສອງຕົວເກັບປະຈຸພາຍນອກທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບຫນ້າດິນ (ປົກກະຕິແລ້ວ SMD capacitor);

ສອງປາຍຂອງ XTAL ແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ກັບສອງ pins ຂອງ crystal oscillator;

ໃນການປະຕິບັດ, ການທຽບເທົ່າ load capacitance CL ຂອງໄປເຊຍກັນໄດ້ຖືກກໍານົດໂດຍ C1 ແລະ C2 ໃນຊຸດ, ສົມທົບກັບ parasitic capacitance Cp ແນະນໍາໂດຍ PCB ແລະຊຸດ.

Ⅲ. ສູດການຄິດໄລ່: ວິທີການກໍານົດຄ່າ Capacitor ພາຍນອກໂດຍອີງໃສ່ CL?

ສູດ​ສໍາ​ລັບ​ຄວາມ​ສາ​ມາດ​ໂຫຼດ​ທຽບ​ເທົ່າ (CL​) ແມ່ນ​ດັ່ງ​ຕໍ່​ໄປ​ນີ້​:

ບ່ອນທີ່:

C1, C2: capacitors ພາຍນອກເຊື່ອມຕໍ່ກັບຫນ້າດິນ;

Cp: ​​capacitance ກາຝາກທີ່ນໍາສະເຫນີໂດຍການຕິດຕາມ PCB, ການຫຸ້ມຫໍ່, ແລະອື່ນໆ (ໂດຍປົກກະຕິ 2pF ຫາ 5pF, ສາມາດຄາດຄະເນໂດຍຜ່ານການຈໍາລອງຫຼືປະສົບການ);

CL: ຄວາມອາດສາມາດໂຫຼດທີ່ລະບຸໄວ້ໃນເອກະສານຂໍ້ມູນ crystal oscillator.

【ຕົວຢ່າງຕົວຢ່າງ】

ສົມມຸດວ່າສະເປັກຂອງຜລຶກແມ່ນ CL=18pF, ແລະຄ່າຄວາມຈຸ PCB parasitic capacitance Cp ≈ 5pF. ເພື່ອຄິດໄລ່ຄ່າທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບ C1 ແລະ C2:

ກ່ອນອື່ນ ໝົດ, ທົດແທນຄ່າເຂົ້າໃນສູດ:

ສົມມຸດວ່າ C1=C2=C, ສູດຄຳນວນເຮັດໃຫ້ງ່າຍດັ່ງນີ້:

ຜົນໄດ້ຮັບແມ່ນ:

✅ ດັ່ງນັ້ນ, ຕົວເກັບປະຈຸພາຍນອກທີ່ແນະນຳແມ່ນ: C1=C2 =27pF (ຄ່າມາດຕະຖານ).

Ⅳ. ເປັນຫຍັງຕົວເກັບປະຈຸພາຍນອກບໍ່ກົງກັນຈຶ່ງເຮັດໃຫ້ເກີດບັນຫາ?

ຄວາມບິດເບືອນຄວາມຖີ່: ຖ້າຕົວເກັບປະຈຸພາຍນອກມີຂະຫນາດນ້ອຍເກີນໄປຫຼືໃຫຍ່ເກີນໄປ, ໄປເຊຍກັນຈະ deviate ຈາກຄວາມຖີ່ໃນນາມ, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດຄວາມຜິດພາດຂອງໂມງລະບົບ.

ເລີ່ມຕົ້ນ-ຄວາມຫຍຸ້ງຍາກ ຫຼືຄວາມບໍ່ສະຖຽນ: ການໂຫຼດຫຼາຍເກີນໄປຈະຫຼຸດການຮັບ, ເຊິ່ງອາດເຮັດໃຫ້ຜລິດສະຕຼິກເລີ່ມເຮັດວຽກບໍ່ໄດ້ ຫຼືປະສົບກັບຄວາມຖີ່ຂອງຄວາມຖີ່.

ການບໍລິໂພກພະລັງງານເພີ່ມຂຶ້ນ: ການໂຫຼດທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງເຮັດໃຫ້ການບໍລິໂພກພະລັງງານສູງຂຶ້ນໃນວົງຈອນ crystal oscillator.

EMI ເພີ່ມຂຶ້ນ: ການສັ່ນສະເທືອນທີ່ບໍ່ຫມັ້ນຄົງອາດຈະສ້າງຄວາມຖີ່ spurious, ຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງລະບົບແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ (EMC).

Ⅴ. ຄໍາແນະນໍາການອອກແບບແລະການປະຕິບັດວິສະວະກໍາ

ກວດເບິ່ງແຜ່ນຂໍ້ມູນ crystal oscillator ຢ່າງລະມັດລະວັງ

ກໍານົດຄ່າ CL.

ເຂົ້າໃຈ topology ວົງຈອນແນະນໍາ.

ກວດເບິ່ງວ່າຂອບເຂດຂອງຄ່າ capacitor ພາຍນອກແມ່ນແນະນໍາ.

2. ພິຈາລະນາສະພາບແວດລ້ອມຂອງຄະນະກໍາມະການຕົວຈິງ

ຄາດຄະເນ Cp ໂດຍໃຊ້ການຈໍາລອງ PCB ຫຼືປະສົບການ.

ສໍາລັບ-ໂມງທີ່ມີຄວາມໄວ ຫຼືຄວາມຊັດເຈນສູງ (ເຊັ່ນ: ລະບົບການສື່ສານ, ຄວາມຖີ່ຫຼັກ MCU > 100MHz), ການຄິດໄລ່ ຫຼືການທົດສອບທີ່ຊັດເຈນແມ່ນແນະນໍາ.

3. ໃຊ້ຕົວເກັບປະຈຸ symmetrical

ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວແນະນຳໃຫ້ C1=C2 ເປັນຈຸດກາງຂອງຄວາມຖີ່ ແລະສຽງລົບກວນ.

ການອອກແບບ Asymmetrical ຍັງສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບຄວາມຕ້ອງການຈັບຄູ່ພິເສດ.

4. ໃຊ້ອາເຣ SMD capacitor ສໍາລັບການດີບັກ

ທົດລອງກັບ SMD capacitors (ຕົວຢ່າງ: 10pF, 15pF, 22pF, 27pF, ແລະອື່ນໆ) ເພື່ອຊອກຫາທີ່ເຫມາະສົມ;

ກວດເບິ່ງຄວາມສະຖຽນຂອງຜົນຜະລິດ ແລະຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງຄວາມຖີ່ໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງວິເຄາະສະເປກທຣັມ ຫຼື oscilloscope.

6,ທົ່ວໄປFAQ

ສະຫຼຸບ

ການອອກແບບຂອງ capacitors ໂຫຼດພາຍນອກສໍາລັບ oscillator ໄປເຊຍກັນເປັນລາຍລະອຽດຂະຫນາດນ້ອຍແຕ່ສໍາຄັນທີ່ມີຜົນກະທົບໂດຍກົງຕໍ່ຄວາມຫມັ້ນຄົງແລະຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງລະບົບໂມງ. ຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບຄວາມສໍາພັນການຄິດໄລ່ລະຫວ່າງ CL ແລະ C1 / C2, ແລະການປັບຕົວກໍານົດການໂດຍອີງໃສ່ຄວາມອາດສາມາດຂອງແມ່ກາຝາກ PCB ຕົວຈິງ, ເປັນກຸນແຈສໍາຄັນເພື່ອບັນລຸ oscillation ທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ແລະຄວາມຖີ່ທີ່ຊັດເຈນ.

ໃນ{{0}ລະບົບດິຈິຕອລຄວາມໄວສູງ, ອຸປະກອນການສື່ສານ, ຫຼືລະບົບທີ່ມີຄວາມຕ້ອງການໂມງເປັນຢ່າງສູງ, ການເລືອກ ແລະຈັບຄູ່ຄວາມຈຸບັນຈຸຂອງ crystal oscillator ຢ່າງຖືກຕ້ອງແມ່ນວຽກງານວິສະວະກໍາທີ່ຕ້ອງໄດ້ເອົາໃຈໃສ່ຢ່າງຈິງຈັງ.

HCIມີຫ້ອງທົດລອງມືອາຊີບແລະທີມງານວິສະວະກອນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີປະສົບການຫຼາຍກວ່າ 20 ປີ, ສະຫນອງການບໍລິການການຈັບຄູ່ແລະການທົດສອບແບບມືອາຊີບຟຣີໃຫ້ກັບລູກຄ້າ. ຖ້າທ່ານມີຄວາມຕ້ອງການໃດໆໃນເລື່ອງນີ້, ກະລຸນາຕິດຕໍ່ຝ່າຍຂາຍຫຼືພະນັກງານວິຊາການຂອງພວກເຮົາ.