負(fù)載電容又可稱為匹配電容是包括有源晶振和無源晶振在內(nèi)使用和選型與替換中的一個重要且特有的概念。
本文收集整理了這個概念的對晶振的含義和作用等。
一、什么是負(fù)載電容？
負(fù)載是指連接在電路中的電源兩端的電子元件負(fù)載包括容性負(fù)載、阻性負(fù)載和感性負(fù)載三種。電路中不應(yīng)沒有負(fù)載而直接把電源兩極相連，此連接稱為短路。常用的負(fù)載有電阻、引擎和燈泡等可消耗功率的元件。不消耗功率的元件，如電容，也可接上去，但此情況為斷路。容性負(fù)載的含義是指具有電容的性質(zhì)（充放電，電壓不能突變）即和電源相比當(dāng)負(fù)載電流超前負(fù)載電壓一個相位差時負(fù)載為容性(如負(fù)載為補償電容)。
負(fù)載電容是指晶振的兩條引線連接ＩＣ塊內(nèi)部及外部所有有效電容之和，可看作晶振在電路中串接了一個電容。
二、負(fù)載電容在晶振選型和替換中的意義？
晶振的標(biāo)稱值在測試時有一個“負(fù)載電容”的條件，在工作時滿足這個條件，振蕩頻率才與標(biāo)稱值一致。負(fù)載電容只是保持這個固定的電壓值，不起其他的作用。不同晶振需要不同的電壓，和容值是有關(guān)系的。負(fù)載頻率不同決定振蕩器的振蕩頻率不同。標(biāo)稱頻率相同的晶振，負(fù)載電容不一定相同。因為石英晶體振蕩器有兩個諧振頻率，一個是串聯(lián)揩振晶振的低負(fù)載電容晶振：另一個為并聯(lián)揩振晶振的高負(fù)載電容晶振。所以，標(biāo)稱頻率相同的晶振互換時還必須要求負(fù)載電容一至，不能冒然互換，否則會造成電器工作不正常。
晶振的標(biāo)稱值在測試時有一個“負(fù)載電容”的條件，在工作時滿足這個條件，振蕩頻率才與標(biāo)稱值一致。一般來講，串聯(lián)諧振晶體有低負(fù)載電容，并聯(lián)晶振有高負(fù)載電容。在電路上的特征為：晶振串一只電容跨接在IC兩只腳上的，則為串聯(lián)諧振型;一只腳接IC，一只腳接地的，則為并聯(lián)型。
如確實沒有原型號，需要代用的可采取串聯(lián)諧振型電路上的電容再并一個電容，并聯(lián)諧振電路上串一只電容的措施。例如：4.433MHz晶振,并一只3300PF電容或串一只70P的微調(diào)電容。
三、晶振電路中兩端的電阻電容起到什么作用：
這個是晶體的匹配電容，只有在外部所接電容為匹配電容的情況下，振蕩頻率才能保證在標(biāo)稱頻率附近的誤差范圍內(nèi)。理想的狀態(tài)是按照所提供的數(shù)據(jù)來，如果沒有，一般是30pF左右。太小了不容易起振。在某些情況下，也可以通過調(diào)整這兩個電容的大小來微調(diào)振蕩頻率，當(dāng)然可調(diào)范圍一般在10ppm量級。
1. 晶振時振時不振------a:晶振負(fù)載與兩端電容不匹配造成頻率偏差太大；b:晶振本身有問題，寄生&阻抗值波動大&內(nèi)部焊點不牢等。
2. 晶振裝板上不行，用電熱風(fēng)催一下或者拆下來重新裝上去又可以了------主要是晶振負(fù)載與兩端電容不匹配造成頻率偏差太大。電熱風(fēng)催實際是相當(dāng)于改變了線路的雜散電容。
3. 晶振負(fù)載與晶振兩端的電容的匹配-------
CL=(C1*C2)/(C1+C2)+C”
其中CL:晶振的負(fù)載電容值； C1 C2：晶振兩端的電容值；C”：線路雜散電容
晶振的匹配電容的主要作用是匹配晶振和振蕩電路，使電路易于啟振并處于合理的激勵態(tài)下，對頻率也有一定的“微調(diào)”作用。對MCU，正確選擇晶振的匹配電容，關(guān)鍵是微調(diào)晶體的激勵狀態(tài)，避免過激勵或欠激勵，前者使晶體容易老化影響使用壽命并導(dǎo)致振蕩電路EMC特性變劣，而后者則不易啟振，工作亦不穩(wěn)定，所以正確地選擇晶體匹配電容是很重要的。
MHZ晶體單元常用的電容7.5PF,8PF,9PF,10PF,12PF以及15PF,16PF,18PF,19PF,20PF；KHZ晶體單元常用的負(fù)載電容有6PF,9PF,12.5PF等. 因此在采購給出的電容值超過20PF,我們大致可以判定所給出的參數(shù)應(yīng)該是晶振外部電容,例如27PF,22PF等.如何得出晶振的負(fù)載電容：晶振線路兩旁電容C1,C2.晶振匹配電容選擇：[（C1*C2）/（C1+C2）]+(4~6PF)雜散電容.C1,C2是晶振旁邊的兩顆外接電容.總結(jié)而言,晶振的電容值是可以根據(jù)外部電容值來匹配調(diào)節(jié)的。
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