如何计算和调节晶振的工作频率？这些晶振公式你必须知道

常用的晶振公式及其应用

        晶振是一种利用石英晶体的压电效应来产生稳定的频率信号的电子器件，广泛应用于各种电子电路中，如单片机、时钟、通信等。晶振的工作原理和参数涉及到一些基本的公式，本文将介绍几个常用的晶振公式，并给出一些计算的例子，帮助读者更好地理解和使用晶振。

01. 串联谐振频率公式

        串联谐振频率是指晶振在无外部负载电容时的自然谐振频率，它由晶振内部的等效电感L1和等效电容C1决定，其公式为：

Fr = 1 / (2π√(L1C1))

        例如，如果一个晶振的等效电感L1为10mH，等效电容C1为10pF，那么它的串联谐振频率为：

Fr = 1 / (2π√(10mH×10pF)) ≈ 5.03MHz

02. 并联谐振频率公式

        并联谐振频率是指晶振在有外部负载电容时的工作频率，它由晶振内部的等效电感L1、等效电容C1、静态电容C0和外部负载电容CL决定，其公式为：

FL = 1 / (2π√(L1(C1+C0+CL)/(C0+CL)))

        例如，如果一个晶振的等效电感L1为10mH，等效电容C1为10pF，静态电容C0为5pF，外部负载电容CL为20pF，那么它的并联谐振频率为：

FL = 1 / (2π√(10mH×(10pF+5pF+20pF)/(5pF+20pF))) ≈ 4.97MHz

03. 负载电容公式

        负载电容是指晶振两端所接的外部有效电容，它影响着晶振的工作频率和稳定性。负载电容由晶振两端所接的匹配电容、芯片引脚寄生电容、PCB走线电容等组成，其公式为：

CL = Cd×Cg / (Cd+Cg) + Cic + ΔC

        其中，Cd和Cg分别是接在晶振两端和对地的匹配电容，Cic是芯片引脚寄生电容，ΔC是PCB走线电容。

        例如，如果一个晶振要求的负载电容为18pF，芯片引脚寄生电容为5pF，PCB走线电容为4pF，那么匹配电容应该选择多大呢？

        根据公式可得：

18pF = Cd×Cg / (Cd+Cg) + 5pF + 4pF

        化简后得：

Cd×Cg = 34.4pF×(Cd+Cg)

        假设Cd=Cg=C，则有：

C² = 34.4pF×2C

        解得：

C ≈ 25pF

        所以匹配电容可以选择25pF左右。

        以上就是本文介绍的几个常用的晶振公式及其应用，希望对大家有所帮助。如果你喜欢这篇文章，请点赞、分享和关注我的专栏，谢谢。