单片机晶振电路电容的作用(晶振电路中如何选择电容C1C2)
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晶振电路中如何选择电容C1C2
晶振旁边两个小电容是负载电容
在使用外部晶振作为芯片的系钟时,晶振需要串联两个负载小容。另小瞧这两个小电容哦,没有它们,晶振就没法工作了。
晶振旁边的负载电容有什么作用?芯片晶振引脚的内部通常是一个反相器,芯片晶振的两个引脚之间还需要连接一个电阻,使反相器在振荡初始时处与线性状态,但这个电阻一般集成在芯片的内部,反相器就好像一个有很大增益的放大器,为了方便起振,晶振连接在芯片晶振引脚的输入和输出之间,等效为一个并联谐振回路,振荡的频率就是石英晶振的并联谐振频率。晶振旁边的两个电容需要接地,,其实就是电容三点式电路的分压电容,接地点就是分压点,以分压点为参考点,振荡引脚的输入和输出是反相的,但从晶振两端来看,形成一个正反馈来保证电路能够持续振荡。芯片设计的时候,其实这两个电容就已经形成了,一般是两个的容量相等,但容量比较小,不一定适合很宽的振荡频率范围,所以需要外接两个负载电容。晶振旁边的负载电容怎么选择?负载电容需要根据晶振的规格来选择,晶振的规格书都会标示出负载电容的大小,一般都是几pF到几十pF。假如晶振规格要求用20pF的负载电容,因为两个负载电容是串联的,理论上需要选择两个40pF的负载电容。实际上MCU内部和PCB的线路上都会有一定的寄生电容,晶振的负载电容=[(C1*C2)/(C1+C2)]+Cic+△C,Cic+△C为MCU内部电容和PCB线路的寄生电容,一般是3~5pF,所以,在实际应用中会考虑用30pF~36pF的负载电容。晶振和负载电容布线注意事项为了让晶振能够可靠、稳定的起振,我们在布线时,需要让晶振和负载电容尽量的靠近芯片的晶振引脚。
欢迎关注@电子产品设计方案,一起享受分享与学习的乐趣!关注我成为朋友,一起交流,一起学习!记得点赞和评论哦!stc89c51时钟电路的作用
STC89C51时钟电路的作用是为单片机提供准确的时钟信号,控制其运行速度和时间计量。时钟电路由晶振、电容和电阻组成,晶振产生固定频率的振荡信号,经过放大和整形后传递给单片机内部的时钟模块。
时钟信号驱动单片机的指令执行和数据处理,确保各个模块同步工作,保证程序的准确性和稳定性。
通过调整晶振频率,还可以改变单片机的运行速度。时钟电路是单片机的重要组成部分,对于各种应用场景的同步控制和时序处理都起着关键作用。
51单片机内部是不是有振荡电路那么为何还要外接晶振
单片机内部是RC振荡电路,精度不高,温度漂移也大
虽然现在大部分单片机都有内部的RC振荡电路。但比较老旧的51单片机其实是没有内置振荡电路的。并且内部的振荡电路公差非常大,最高可能去到20%,一般都会有2%的公差;温度对内部振荡的频率影响也非常大。所基单片机基本上都有外置晶振的引脚。
时间精度要求不高可以使用内置振荡电路
单片机内部的振荡电路为RC振荡电路,公差相对较大。使用内置振荡电路,可以降低产品的成本。外部晶振不使用时,还可以把晶振引脚设置为普通IO。对于时间要求不高的应用,配置使用内置RC振荡电路是完全没有问题的。比如设计一个搅拌机,用户设置搅拌时间为1分种,实际上只搅拌了55秒或者65秒,并不会影响到用户体验。
时间要求较高的设计必须使用外置晶振
使用外部晶振必须注意晶振频率的选择,比如4MHz和4.1943MHz的晶振是有很大差别的。如果一个指令周为12个时钟周期,用4MHz晶振时,一个指令为3us,计算起来比较容易。但在数字电路中是以二制进计数的,2^22(2的22次方)=4,194,304,所以使用4.194Mhz的晶振计时会更精确。在需要设计时钟的应用,我们一般都会选择32.768KHz的低速晶振进行计时,因为2^15(2的15次方)刚好为32.768K,不会产生累计误差。
在使用外部晶振的时候,选择合适的负载电容和负载电阻也相当重要!可能会影响到时钟的起振和计时的精度!
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单片机12MHZ晶振电路电容多大电压多少伏
晶振启震电容一般都是20pf,晶振两端电压一般2V左右,晶振启震后,两端电压有偏差的,如果没有启震电压基本一样。
51单片机晶振原理
51单片机片内有一个高增益的反相放大器,反相放大器的输入端为晶振引脚1,输出端为晶振引脚2。由该放大器构成的振荡电路和时钟电路一起构成了单片机的时钟方式。
根据硬件电路设计方案的不同,单片机的时钟连接方式可分为两种:内部时钟方式和外部时钟方式。
在内部方式时钟电路中,必须在晶振引脚1和晶振引脚2两端分别接两个外接电容构成振荡电路。如果测试晶振输出频率超出单片机捕捉范围,可以微调这两颗电容值的大小,是晶振频率尽可能靠近标称频率。
51单片机晶振怎么用
电容大小没有固定值.一般二三十p.晶振是给单片机提供工作信号脉冲的.这个脉冲就是单片机的工作速度.比如12M晶振.单片机工作速度就是每秒12M.和电脑的CPU概念一样.当然.单片机的工作频率是有范围的.不能太大.一般24M就不上去了.不然不稳定.接地的话数字电路弄的来乱一点也无所谓.看板子上有没有模拟电路.接地方式也是不固定的.一般串联式接地.从小信号到大信号依次接.然后小信号连到电源处.有变压器就连到变压器旁.数模地分开.分别拉到电源处.不可形成回路