晶振電容的計算涉及到幾個不同的方面，包括匹配電容、旁路電容和負(fù)載電容的計算。

?匹配電容的計算?：

根據(jù)晶振的額定頻率和頻率穩(wěn)定度要求，可以計算出晶振的頻率變化范圍，進(jìn)而計算出所需的匹配電容。計算公式為：匹配電容 = 1 / (2πf × Δf)，其中f為晶振的頻率，Δf為頻率變化范圍?。

?旁路電容的計算?：

在振蕩器電路中，通過在晶振兩端并聯(lián)一個電容，可以濾除信號中的雜波和干擾，提高振蕩器的穩(wěn)定性和精度。旁路電容的計算公式為：C = (2πfL)/(Qf)，其中C表示旁路電容的值，f為晶振的頻率，L為晶振的等效電感，Q為晶振的品質(zhì)因數(shù)?2。

外部負(fù)載電容CL的計算公式

負(fù)載電容CL是指連接到晶振上的終端電容。CL值取決于外部電容器CL1和CL2，刷電路板上的雜散電容(Cs)。CL值由由晶振制造商給出。保證振蕩頻率精度，主要取決于振蕩電路的負(fù)載電容與給定的電容值相同，保證振蕩頻率穩(wěn)定度主要取決于負(fù)載電容保持不變。外部電容器CL1和CL2可用來調(diào)整CL，使之達(dá)到晶振制造商的標(biāo)定值。

CL的表達(dá)式如下:

CL1和CL2計算實例：

例：如果CL =15pF，并假設(shè)Cs = 5pF，則有：

即：CL1 = CL2 = 20pF

反饋電阻RF

在大多數(shù)情況下，反饋電阻RF是內(nèi)嵌在振蕩器電路內(nèi)的(至少在ST的MCU中是如此)。它的作用是通過引入反饋使反向器的功能等同于放大器。Vin和Vout之間增加的反饋電阻使放大器在Vout = Vin時產(chǎn)生偏置，迫使反向器工作在線性區(qū)域(下圖中陰影區(qū))。該放大器放大了晶振的正常工作區(qū)域內(nèi)的在并聯(lián)諧振區(qū)內(nèi)的噪聲(例如晶振的熱噪聲)，從而引發(fā)晶振起振。如果在起振后去掉反饋電阻RF，振蕩器仍可以繼續(xù)正常運轉(zhuǎn)。

反向器工作示意圖

下表是頻率及對應(yīng)的反饋電阻RF參考值