【1kv103m陶瓷片式电容器的作用】详细叙述了22pf或30pf电容器在单片机晶振电路中的作用

作者:八月      发布时间:2021-04-14      浏览量:0
刚学单片机的学长告诉我,单片机的晶

刚学单片机的学长告诉我,单片机的晶振电路只用一个22pf或者30pf的电容。听人劝,吃好。根据焊接电路,一切正常。我从来没想过为什么。我知道为什么,但我不知道为什么。真的很难过。最近好像状态不太好,很难解释为什么。前几天跟着老师去了别的实验室。其实就是听老师和师傅给其他实验室的学生讲各种嵌入式系统。还有就是那天大师们单独聊了很久。我从心底感谢他们。他们让我懂得反思和调整。我对自己的学习态度以及如何付诸行动有了新的认识,这远胜于简单的给我一些知识。

让我们看看为什么晶体振荡器电路中使用22pf或30pf电容,而不是其他。

其实单片机等IC的振荡电路的真实名称是“三点电容振荡电路”,如下图。

Y1是晶体,相当于三点电感,C1和C2是电容,5404非门和R1实现一个NPN三极管。接下来分析一下这个电路。

5404必须有电阻,否则在饱和截止区,而不是放大区,R1相当于晶体管的偏置,这样5404就是反相器,实现了NPN晶体管的功能,和共发射极相连也是反相器。

众所周知,正弦振荡电路振荡的条件是系统放大倍数大于1,容易实现,相位满足360度,放大振荡频率与晶体振荡器相同的小振荡。接下来,我将主要说明这个阶段的问题:

因为5404是逆变器,也就是说实现了180相移,所以C1、C2、Y1需要实现180相移。确切地说,当C1、C2和Y1形成谐振时,它可以实现180相移,所以我们可以求解方程,把Y1作为电感。也可以分析电容和电感的特性,比如电容电压滞后电流90,电感电压超前电流90。当C1增加时,C2的振幅增加,当C2减少时,振幅也增加。有时C1和C2不用焊接就能振动。这并不是说没有C1和C2,而是因为芯片引脚的分布电容,因为这个C1和C2不需要很大,所以这一点非常重要。然后,分析了这两个电容对振荡稳定性的影响。

因为5404的电压反馈依赖于C2,假设C2太大,反馈电压太低,这也是不稳定的,假设C2太小,反馈电压太高,储存的能量太小,容易受到外界干扰和辐射。C1对C2有相反的影响。因为我们在铺板的时候假设双面板比较厚,所以分布电容的影响不是很大,假设使用高密度多层板的时候要考虑分布电容。

对于工业控制中使用的一些项目,建议不要使用无源晶振启动振动,直接与有源晶振连接。也主要是因为无源晶振需要开机,工控项目对稳定性要求比较好,所以会直接用有源晶振。当有频率较高的晶振时,稳定性不高,所以在速度要求不高的情况下,会使用频率较低的晶振。