MCU振蕩電路晶體旁的22pF電容是干什么的?附圖分析
發(fā)布時(shí)間:2019-12-06 責(zé)任編輯:lina
【導(dǎo)讀】振蕩電路用于實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC,對(duì)于這種振蕩電路只能用32.768KHZ 的晶體,晶體被連接在OSC3 與OSC4 之間而且為了獲得穩(wěn)定的頻率必須外加兩個(gè)帶外部電阻的電容以構(gòu)成振蕩電路。
振蕩電路用于實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC,對(duì)于這種振蕩電路只能用32.768KHZ 的晶體,晶體被連接在OSC3 與OSC4 之間而且為了獲得穩(wěn)定的頻率必須外加兩個(gè)帶外部電阻的電容以構(gòu)成振蕩電路。
32.768KHZ的時(shí)鐘晶振產(chǎn)生的振蕩信號(hào)經(jīng)過石英鐘內(nèi)部分頻器進(jìn)行15次分頻后得到1HZ秒信號(hào),即秒針每秒鐘走一下,石英鐘內(nèi)部分頻器只能進(jìn)行15次分頻,要是換成別的頻率的晶振,15次分頻后就不是1HZ的秒信號(hào),時(shí)鐘就不準(zhǔn)了。32.768K=32768=2的15次方,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換比較方便、精確。
絕大多數(shù)的 MCU 愛好者對(duì) MCU 晶體兩邊要接一個(gè)22pF附近的電容不理解,因?yàn)檫@個(gè)電容有些時(shí)候是可以不要的。參考很多書籍,講解的很少,往往提到最多的是起穩(wěn)定作用,負(fù)載電容之類的話,都不是很深入理論的分析。問題是很多愛好者不去關(guān)心這兩個(gè)電容,他們認(rèn)為按參考設(shè)計(jì)做就行了,本人也是如此,直 到有一次一個(gè)手機(jī)項(xiàng)目就因?yàn)檫@個(gè)電容出了問題,損失了幾百萬之后,才開始真正的考慮這個(gè)電容的作用。其實(shí) MCU 的振蕩電路的真名叫“三點(diǎn)式電容振蕩電路”,請(qǐng)參考圖片。
晶體,相當(dāng)于三點(diǎn)式里面的電感,C1 和 C2 就是電容,5404 和 R1 實(shí)現(xiàn)一個(gè) NPN 的三 極管,大家可以對(duì)照高頻書里的三點(diǎn)式電容振蕩電路。接下來分析一下這個(gè)電路。
5404 必需要一個(gè)電阻,不然它處于飽和截止區(qū),而不是放大區(qū),R1 相當(dāng)于三極管的偏置作用,讓 5404 處于放大區(qū)域,那么 5404 就是一個(gè)反相器,這個(gè)就實(shí)現(xiàn)了 NPN 三極管的作用, NPN 三極管在共發(fā)射極接法時(shí)也是一個(gè)反相器。
接下來用通俗的方法講解一下這個(gè)三點(diǎn)式振蕩電路的工作原理,大家也可以直接看書。大家知道一個(gè)正弦振蕩電路要振蕩的條件是,系統(tǒng)放大倍數(shù)大于 1,這個(gè)容易實(shí)現(xiàn),相位滿足 360°,接下來主要講解這個(gè)相位問題:5404 因?yàn)槭欠聪嗥?,也就是說實(shí)現(xiàn)了 180°移相,那么就需要 C1,C2 和 Y1 實(shí)現(xiàn) 180°移相 就可以,恰好,當(dāng) C1,C2,Y1 形成諧振時(shí),能夠?qū)崿F(xiàn) 180 移相,這個(gè)大家最簡單的可以以地作為參考,諧振的時(shí)候,C1、C2 上通過的電流一樣,地在 C1、C2 中間,所以恰好電壓相反,實(shí)現(xiàn) 180 移相。當(dāng) C1增大時(shí),C2 端的振幅增強(qiáng),當(dāng) C2 降低時(shí),振幅也增強(qiáng)。
有些時(shí)候 C1,C2 不焊也能起振,這個(gè)不是說沒有 C1,C2,而是因?yàn)樾酒_的分布電容 引起的,因?yàn)楸緛磉@個(gè) C1,C2 就不需要很大,所以這一點(diǎn)很重要。接下來分析這兩個(gè)電容 對(duì)振蕩穩(wěn)定性的影響。因?yàn)?7404 的電壓反饋是靠 C2 的,假設(shè) C2 過大,反饋電壓過低,這個(gè)也是不穩(wěn)定,假設(shè) C2 過小,反饋電壓過高,儲(chǔ)存能量過少,容易受外界干擾,也會(huì)輻射影響外界。C1 的作用 對(duì) C2 恰好相反。因?yàn)槲覀儾及宓臅r(shí)候,假設(shè)雙面板,比較厚的,那么分布電容的影響不是 很大,假設(shè)在高密度多層板時(shí),就需要考慮分布電容,尤其是 VCO 之類的振蕩電路,更應(yīng) 該考慮分布電容。
有些用于工控的項(xiàng)目,建議不要用晶體的方法振蕩,二是直接接一個(gè)有源的晶振 很多時(shí)候大家會(huì)用到 32.768K 的時(shí)鐘晶體來做時(shí)鐘,而不是用單片機(jī)的晶體分頻后來做時(shí)鐘,這個(gè)原因很多人想不明白,其實(shí)這個(gè)跟晶體的穩(wěn)定度有關(guān),頻率越高的晶體,Q 值一般難以做高,頻率穩(wěn)定度不高,32.768K的晶體穩(wěn)定度等各方面都不錯(cuò),形成了一個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn), 比較容易做高。
特別推薦
- 兆易創(chuàng)新GD32F30x STL軟件測(cè)試庫獲得德國萊茵TüV IEC 61508功能安全認(rèn)證
- 芯科科技第三代無線開發(fā)平臺(tái)引領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
- MSO 4B 示波器為工程師帶來更多臺(tái)式功率分析工具
- 艾為電子推出新一代高線性度GNSS低噪聲放大器——AW15745DNR
- 瑞薩發(fā)布四通道主站IC和傳感器信號(hào)調(diào)節(jié)器, 以推動(dòng)不斷增長的IO-Link市場(chǎng)
- e絡(luò)盟現(xiàn)貨供應(yīng) Abracon 新推出的 AOTA 系列微型鑄型電感器
- 加賀富儀艾電子推出支持Wi-Fi 6和藍(lán)牙的無線局域網(wǎng)/藍(lán)牙組合模塊
技術(shù)文章更多>>
- 第7講:SiC單晶襯底加工技術(shù)
- 羅德與施瓦茨中標(biāo)中國移動(dòng)RedCap以及Cat1bis一致性測(cè)試系統(tǒng)項(xiàng)目
- 【“源”察秋毫系列】柔性可穿戴電子設(shè)備材料的導(dǎo)電測(cè)試
- 低功耗藍(lán)牙賦能的太陽鏡為摩托車手提供免分心導(dǎo)航體驗(yàn)
- 讓汽車LED照明無死角,LED驅(qū)動(dòng)的全面進(jìn)化
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
SPANSION
SRAM
SSD
ST
ST-ERICSSON
Sunlord
SynQor
s端子線
Taiyo Yuden
TDK-EPC
TD-SCDMA功放
TD-SCDMA基帶
TE
Tektronix
Thunderbolt
TI
TOREX
TTI
TVS
UPS電源
USB3.0
USB 3.0主控芯片
USB傳輸速度
usb存儲(chǔ)器
USB連接器
VGA連接器
Vishay
WCDMA功放
WCDMA基帶
Wi-Fi