晶振的杂散电容,也叫做寄生电容,是指电路中非人为设计、由物理结构自然产生的、有害的隐藏电容。
杂散电容之所以关键,是因为它会直接影响晶振的振荡频率精度。
核心关系在于“负载电容”的计算公式:
C_Load = (C1 * C2) / (C1 + C2) + C_stray
C_Load:晶振正常工作需要的总负载电容(例如 12.5pF 或 9pF)。
C1, C2:你在电路板上为晶振焊接的两个外部匹配电容。
C_stray:总的杂散电容。
既然无法消除,工程师们通过以下方法来管理和补偿它:
在设计中估算:这是最关键的一步。根据PCB板材和布局经验,杂散电容通常被估算在 2pF 到 5pF 之间。在计算C1和C2的值时,需要从目标负载电容中减去这个估算值。
优化PCB布局:
缩短走线:尽可能缩短晶振到芯片引脚的走线长度,这是最有效的方法。
避免平行走线:晶振的两条走线应避免长距离平行布线。
使用接地护环:在晶振走线周围布置接地线,可以固定并屏蔽杂散电容。
测试与微调:在样品阶段,通过测量实际输出频率,可以轻微调整C1和C2的容值来补偿杂散电容带来的频率偏差。
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