前沿拓展：

晶振應(yīng)用廣泛，小編也于多方面對晶振進(jìn)行過講解。在前期文章中，小編曾介紹過晶振電路電容，但晶振電容該如何選取呢?晶振電容的輸入紋波電流又該如何計算呢?如果你對這兩個晶振電容問題存在疑惑，不妨閱讀本文一探究竟。

一、晶振最小電路的兩個電容選型

(1)因為每一種晶振都有各自的特性，所以最好按制造廠商所提供的數(shù)值選擇外部元器件。

(2)在許可范圍內(nèi)，C1，C2值越低越好。C值偏大雖有利于振蕩器的穩(wěn)定，但將會增加起振時間。

(3)應(yīng)使C2值大于C1值，這樣可使上電時，加快晶振起振。

在石英晶體諧振器和陶瓷諧振器的應(yīng)用中，需要注意負(fù)載電容的選擇。不同廠家生產(chǎn)的石英晶體諧振器和陶瓷諧振器的特性和品質(zhì)都存在較大差異，在選用時，要了解該型號振蕩器的關(guān)鍵指標(biāo)，如等效電阻，廠家建議負(fù)載電容，頻率偏差等。在實際電路中，也可以通過示波器觀察振蕩波形來判斷振蕩器是否工作在最佳狀態(tài)。示波器在觀察振蕩波形時，觀察OSCO管腳(Oscillator output)，應(yīng)選擇100MHz帶寬以上的示波器探頭，這種探頭的輸入阻抗高，容抗小，對振蕩波形相對影響小。(由于探頭上一般存在10～20pF的電容，所以觀測時，適當(dāng)減小在OSCO管腳的電容可以獲得更接近實際的振蕩波形)。工作良好的振蕩波形應(yīng)該是一個漂亮的正弦波，峰峰值應(yīng)該大于電源電壓的70%。若峰峰值小于70%，可適當(dāng)減小OSCI及OSCO管腳上的外接負(fù)載電容。反之，若峰峰值接近電源電壓且振蕩波形發(fā)生畸變，則可適當(dāng)增加負(fù)載電容。

用示波器檢測OSCI(Oscillator input)管腳，容易導(dǎo)致振蕩器停振，原因是：部分的探頭阻抗小不可以直接測試，可以用串電容的方法來進(jìn)行測試。如常用的4MHz石英晶體諧振器，通常廠家建議的外接負(fù)載電容為10～30pF左右。若取中心值15pF，則C1，C2各取30pF可得到其串聯(lián)等效電容值15pF。同時考慮到還另外存在的電路板分布電容，芯片管腳電容，晶體自身寄生電容等都會影響總電容值，故實際配置C1，C2時，可各取20～15pF左右。并且C1，C2使用瓷片電容為佳。

問：如何判斷電路中晶振是否被過分驅(qū)動?

答：電阻RS常用來防止晶振被過分驅(qū)動。過分驅(qū)動晶振會漸漸損耗減少晶振的接觸電鍍，這將引起頻率的上升。可用一臺示波器檢測OSC輸出腳，如果檢測一非常清晰的正弦波，且正弦波的上限值和下限值都符合時鐘輸入需要，則晶振未被過分驅(qū)動;相反，如果正弦波形的波峰，波谷兩端被削平，而使波形成為方形，則晶振被過分驅(qū)動。這時就需要用電阻RS來防止晶振被過分驅(qū)動。判斷電阻RS值大小的最簡單的方法就是串聯(lián)一個5k或10k的微調(diào)電阻，從0開始慢慢調(diào)高，一直到正弦波不再被削平為止。通過此辦法就可以找到最接近的電阻RS值。

二、輸入電容紋波電流有效值精確計算方法

如果考慮輸出紋波電流，那么此時電容上的紋波電流的波形為：

由于在上管打開的階段，輸入電流的大小即可近似的看成輸出電流的大小。所以只需要將輸出電流的波形疊加在輸入電容的波形上面，可以得到上圖中的波形。

那么按照有效電流定義，我們可以通過對電流平方在時間上的計算

為了簡便計算，我們將能量拆成紋波部分，和直流部分。

原先的直流部分，我們直接用乘法進(jìn)行計算。

直流部分，我們按照近似計算的方法可以得到。

交流部分的功耗，我們按照公式計算可以得到：

所以總的電容上的有效電流為：

如果選用220uF的電容，每個能承受的有效電流為3.8A。。如果我們計算出來輸入電容的有效電流值為7A，則需要選用220uF電容2個。高分子電解電容能夠承受的有效電流值是有限的。在設(shè)計時需要充分考慮電容的承受能力。

拓展知識：