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晶振在电气上的电路中,通常由一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络(如图1.2)来等效,电学上认为该网络存在两个谐振点,通过频率的高低的不同将它们区分开来,其中称较低的频率作串联谐振,较高的频率作并联谐振。因为晶体本身的性质使得两个频率的距离相当的接近,在这个极窄的频率范围内,通常使用一个电感来等效晶振,因此只要在晶振的两端并联上合适的电容,就能构成并联谐振电路。可以通过在一个负反馈电路中加入并联谐振电路来构成正弦波振荡电路,但是由于晶振可以被等效为电感的频率范围很窄,所以即使电路中其他元件的参数发生巨大的变化,然而振荡器的频率并不会产生很大的变化。负载电容值是晶振的一个重要的参数,它的意义在于可以我们通过将它选为并联电容来计算出晶振标称的谐振频率负载。通常,晶振振荡电路都是在一个反相放大器(注意是放大器不是反相器)的两端接入晶振,再将两个电容连接至晶振的两端,再将两个电容的另一端接地,此时串联两个电容的容量值就等于负载电容,需要注意的是,通常IC的引脚都拥有无法忽略等效输入电容,再设计电路时需要注意。通常所使用的晶振的负载电容值为15p或者12.5p,在实际设计中如果涉及到元件引脚输入电容等效值,则最好使用由两个22p电容与晶振连接而构成振荡电路。
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