晶振威廉希尔官方网站 两端的电容为什么一样?

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晶振威廉希尔官方网站 两端的电容为什么一样吗?选择这两个电容,有什么标准呢?

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在回答问题前, 我们先来学习晶振的本质——从无到有的LC振荡威廉希尔官方网站 。如下图就是典型的振荡威廉希尔官方网站 :

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先来仿真,看看结果——威廉希尔官方网站 开始振荡了

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怎么样做到从无到有呢? 接下来就给大家分析振荡威廉希尔官方网站 工作原理:

本文中振荡威廉希尔官方网站 的类型是Copitts振荡威廉希尔官方网站 。威廉希尔官方网站 由直流12v供电,经过电阻,电感,电容、BJT这些器件,怎么就得到一个稳定的正弦波?这里就要提到BJT的热噪声。热噪声的频率从几Hz到GHz都有可能,所以从无到有的无并不是没有的意思,而是指无限可能。在无限多的频率信号中,让威廉希尔官方网站 输出一个稳定的固定频率的波形,上图振荡威廉希尔官方网站 的频率是3.9KH。那么BJT的热噪声频率如何选出来,放大,到稳定呢?重点在LC振荡威廉希尔官方网站 :

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图中的电容C3和C4的作用是反馈,和电感组成LC谐振威廉希尔官方网站 (LC-tank)。从BJT晶体管输出的信号频率很多,只有3.9KHz的信号使得LC振荡威廉希尔官方网站 的阻抗最小,信号就可以反馈到晶体管的输入端。而其他频率的信号在经过LC威廉希尔官方网站 时,始终存在较大的阻抗,从而无法反馈给输入端。对于所有信号来说,肯定是阻碍最小的信号优先通过。

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到输入端的信号,经过BJT晶体管得到放大,如此循环。当然不可能永远的放大,如何让这个信号稳定下来呢?假设晶体管的放大倍数是A,经过电容C3,C4衰减为f,当A*f=1的时候,威廉希尔官方网站 就稳定了。

那要满足什么条件,才能稳定振荡呢?

  • 条件1:A*f=1
  • 条件2:LC振荡威廉希尔官方网站 的谐振阻抗为0 ,即XC3+XC4+XL2=0

总结得出, 一定要牢记的知识点 :copitts振荡威廉希尔官方网站 最关键的点是C3和C4的容抗比值等于BJT的放大倍数,详细的推导过程下拉文末查看视频。因此选择C3和C4是非常重要的步骤。C3和C4的电容值不能有较大变化,必须保持稳定。这时候,我们通常会选择C0G等级的电容,至于为什么选择C0G级的电容,在文末的视频中也做了详解。

以上便是振荡威廉希尔官方网站 基本说明。接下来我们看看威廉希尔官方网站 里,比如STM32的晶振威廉希尔官方网站 的情况,如下图:

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我们通常选择C1和C2时,会使用容值12pF或30pF。为什么要选择一样的电容呢?如果是有源的晶振,一般我们就只用一个引脚输入。MCU在稳定之前,使用的是内部的RC振荡威廉希尔官方网站 ,这里就不给大家详细的分析了。在稳定之后,MCU才开始使用外部产生的时钟。

C1=C2取决于晶振内部的等效威廉希尔官方网站 ,如下图:

电容

晶振内部复杂的等效威廉希尔官方网站 ,很有可能会产生串联谐振或并联谐振。这时,通常情况下,添加两个电容,和晶振一起构建一个 LC振荡威廉希尔官方网站 。换一种说法, LC振荡威廉希尔官方网站 就是晶振威廉希尔官方网站 的本质

晶振威廉希尔官方网站 中的电容如何选择

电容

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