负载电容是指晶振要正常震荡所需要的电容。一般外接电容，是为了使晶振两端的等效电容等于或接近负载电容。要求高的场合还要考虑ic 输入端的对地电容。一般晶振两端所接电容是所要求的负载电容的两倍。这样并联起来就接近负载电容了。负载电容是指在电路中跨接晶体两端的总的外界有效电容。他是一个测试条件，也是一个使用条件。应用时一般在给出负载电容值附近调整可以得到精确频率。此电容的大小主要影响负载谐振频率和等效负载谐振电阻。
标称频率相同的晶振，负载电容不一定相同。因为石英晶体振荡器有两个谐振频率，一个是串联揩振晶振的低负载电容晶振：另一个为并联揩振晶振的高负载电容晶振。所以，标称频率相同的晶振互换时还必须要求负载电容一至，不能冒然互换，否则会造成电器工作不正常。
一、晶振电路中两端的电阻电容的作用：
（1）并联电阻的四大作用：
1、配合IC内部电路组成负反馈、移相，使放大器工作在线性区；
2、限流防止谐振器被过驱；
3、并联降低谐振阻抗，使谐振器易启动；
4、电阻取值影响波形的脉宽。
（2）两端电容的作用：
这个是晶体的匹配电容，只有在外部所接电容为匹配电容的情况下，振荡频率才能保证在标称频率附近的误差范围内。最好按照所提供的数据来，如果没有，一般是30pF左右。太小了不容易起振。在某些情况下，也可以通过调整这两个电容的大小来微调振荡频率，当然可调范围一般在10ppm量级。
1. 晶振时振时不振------a:晶振负载与两端电容不匹配造成频率偏差太大；b:晶振本身有问题，寄生&阻抗值波动大&内部焊点不牢等。
2. 晶振装板上不行，用电热风催一下或者拆下来重新装上去又可以了------主要是晶振负载与两端电容不匹配造成频率偏差太大。电热风催实际是相当于改变了线路的杂散电容。
3. 晶振负载与晶振两端的电容的匹配-------
CL=(C1*C2)/(C1+C2)+C”
其中CL:晶振的负载电容值； C1 C2：晶振两端的电容值；C”：线路杂散电容
晶振的匹配电容的主要作用是匹配晶振和振荡电路，使电路易于启振并处于合理的激励态下，对频率也有一定的“微调”作用。对MCU，正确选择晶振的匹配电容，关键是微调晶体的激励状态，避免过激励或欠激励，前者使晶体容易老化影响使用寿命并导致振荡电路EMC特性变劣，而后者则不易启振，工作亦不稳定，所以正确地选择晶体匹配电容是很重要的。
二、晶振的负载电容外匹配电容计算
晶体元件的负载电容是指在电路中跨接晶体两端的总的外界有效电容。是指晶振要正常震荡所需要的电容。一般外接电容，是为了使晶振两端的等效电容等于或接近负载电容。要求高的场合还要考虑ic输入端的对地电容。应用时一般在给出负载电容值附近调整可以得到精确频率。此电容的大小主要影响负载谐振频率和等效负载谐振电阻。
晶振的负载电容=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+Cic+△C式中Cd,Cg为分别接在晶振的两个脚上和对地的电容,Cic（集成电路内部电容）+△C（PCB上电容).就是说负载电容15pf的话，两边个接27pf的差不多了，一般a为6.5～13.5pF
各种逻辑芯片的晶振引脚可以等效为电容三点式振荡器. 晶振引脚的内部通常是一个反相器, 或者是奇数个反相器串联. 在晶振输出引脚 XO 和晶振输入引脚 XI 之间用一个电阻连接, 对于 CMOS 芯片通常是数 M 到数十 M 欧之间. 很多芯片的引脚内部已经包含了这个电阻, 引脚外部就不用接了. 这个电阻是为了使反相器在振荡初始时处与线性状态, 反相器就如同一个有很大增益的放大器, 以便于起振.
石英晶体也连接在晶振引脚的输入和输出之间, 等效为一个并联谐振回路, 振荡频率应该是石英晶体的并联谐振频率. 晶体旁边的两个电容接地, 实际上就是电容三点式电路的分压电容, 接地点就是分压点. 以接地点即分压点为参考点, 振荡引脚的输入和输出是反相的, 但从并联谐振回路即石英晶体两端来看, 形成一个正反馈以保证电路持续振荡. 在芯片设计时, 这两个电容就已经形成了, 一般是两个的容量相等, 容量大小依工艺和版图而不同, 但终归是比较小, 不一定适合很宽的频率范围.
外接时大约是数 PF 到数十 PF, 依频率和石英晶体的特性而定. 需要注意的是: 这两个电容串联的值是并联在谐振回路上的, 会影响振荡频率. 当两个电容量相等时, 反馈系数是 0.5, 一般是可以满足振荡条件的, 但如果不易起振或振荡不稳定可以减小输入端对地电容量, 而增加输出端的值以提高反馈量.
三、设计考虑事项：
1.使晶振、外部电容器（如果有）与 IC之间的信号线尽可能保持最短。当非常低的电流通过IC晶振振荡器时，如果线路太长，会使它对 EMC、ESD 与串扰产生非常敏感的影响。而且长线路还会给振荡器增加寄生电容。
2.尽可能将其它时钟线路与频繁切换的信号线路布置在远离晶振连接的位置。
3.当心晶振和地的走线
4.将晶振外壳接地
如果实际的负载电容配置不当,第一会引起线路参考频率的误差.另外如在发射接收电路上会使晶振的振荡幅度下降(不在峰点),影响混频信号的信号强度与信噪.
当波形出现削峰,畸变时,可增加负载电阻调整(几十K到几百K).要稳定波形是并联一个1M左右的反馈电阻。
晶振电路中两端的电阻电容的作用：
并联电阻的四大作用：
1、配合IC内部电路组成负反馈、移相，使放大器工作在线性区；
2、限流防止谐振器被过驱；
3、并联降低谐振阻抗，使谐振器易启动；
4、电阻取值影响波形的脉宽。
两端电容的作用：
这个是晶体的匹配电容，只有在外部所接电容为匹配电容的情况下，振荡频率才能保证在标称频率附近的误差范围内。最好按照所提供的数据来，如果没有，一般是30pF左右。太小了不容易起振。在某些情况下，也可以通过调整这两个电容的大小来微调振荡频率，当然可调范围一般在10ppm量级。
1. 晶振时振时不振------a:晶振负载与两端电容不匹配造成频率偏差太大；b:晶振本身有问题，寄生&阻抗值波动大&内部焊点不牢等。
2. 晶振装板上不行，用电热风催一下或者拆下来重新装上去又可以了------主要是晶振负载与两端电容不匹配造成频率偏差太大。电热风催实际是相当于改变了线路的杂散电容。
3. 晶振负载与晶振两端的电容的匹配-------
CL=(C1*C2)/(C1+C2)+C”
其中CL:晶振的负载电容值； C1 C2：晶振两端的电容值；C”：线路杂散电容
晶振的匹配电容的主要作用是匹配晶振和振荡电路，使电路易于启振并处于合理的激励态下，对频率也有一定的“微调”作用。对MCU，正确选择晶振的匹配电容，关键是微调晶体的激励状态，避免过激励或欠激励，前者使晶体容易老化影响使用寿命并导致振荡电路EMC特性变劣，而后者则不易启振，工作亦不稳定，所以正确地选择晶体匹配电容是很重要的
平时积累的，可能对你有帮助。
内容全部来源于网络收集，如有侵权，请联系网站删除：QQ号：24596024