了解负载电容和等效串联电阻
来源：http://www.hneyq.com 作者：亿金电子 2024年11月18
您是否考虑过电路板时序解决方案的这些关键参数？
出于时序目的选择 Quartz 音叉或晶体振荡器需要仔细规划，以确保您的最终设计按预期执行。您不能错过关键参数或选择性能不佳的组件。设计社区的工程师在选择产品时应考虑以下两个建议：
1、避免使用未经领先制造商授权的分销商的组件。
2、寻求电路板测试、组件选择、优化等的工程支持。
依靠一家知识渊博、制造优质电子元件的公司可以帮助您选择产品，为您的项目在市场上取得成功做好准备。在选择晶体时，您可能已经关注了最重要的参数，包括：
1、频率。
2、工作温度范围。
3、频率容差。
3、是否建议将此晶体用于您的行业应用。
但是，还有两个指标对性能至关重要：负载电容和等效串联电阻。
什么是负载电容？
负载电容是特定电子元件可以存储的能量。晶体音叉具有以皮法 （pF） 为单位的特定电容。最终将包含石英音叉的电路板也有来自板上其他元件的自己的电容。这称为杂散电容。
集成到电路板中的晶体的总负载电容是晶体在运行时将经历的电容总量。
为什么负载电容在时序解决方案中很重要？
为了提供您所依赖的石英晶体的稳定、干净、精确的信号，晶体的负载电容应与电路板的总电容相匹配，包括杂散电容，以便您的振荡器可以通过正确的信号强度运行。
如果有效地匹配这些，则可以确保 Power 在 Oscillator 的整个周期中始终保持一致。当能量水平保持不变时，您可以限制影响晶体稳定性性能的功率波动。
使用此负载电容计算器选择合适的晶体元件。首先，从制造商提供的数据表中插入晶体的负载电容。然后，从电路板中插入杂散电容量（通常在 2 到 5 pF 之间）。根据这些数字计算的值将帮助您选择组件。
什么是等效串联电阻？
等效串联电阻 （ESR） 是指组件需要克服多少能量阻力才能按预期运行。对于音叉晶振或其他用于振荡的石英晶体，ESR 是指在其谐振频率出现并且可以保持之前必须克服多少电阻。
在您为项目考虑的晶体的制造商数据表上，ESR 数可能以欧姆 （Ω） 表示（对于 MHz）和 K 欧姆（对于音叉）。
为什么 ESR 对 Timing Solutions 很重要？
在任何石英振荡器中，了解其等效串联电阻参数可以让您了解必须如何设计电路以确保振荡器能够谐振并发射您期望的精确频率。如果 ESR 太高，振荡器可能根本不会谐振。
了解如何补偿 ESR 对于为打算使用尽可能少的功率以免耗尽电池的行业构建的应用尤为重要。例如，远程部署的设备或个人设备通常希望组件的功耗较低。
在选择 crystals 和其他 timing solutions 时，还有其他工具可以使用吗？
除了负载电容计算器之外，其他资源还可以帮助您选择频率控制元件：
1、一些频率控制制造商有一个参数搜索工具，允许您选择参数和要求，以确定他们有哪些产品可用于您的项目。
2、使用此计算器选择您的公差要求和工作温度，以确定每秒的稳定性偏移，以及其他计算。
3、使用此 PPM 到 Hz 计算器测试组件的稳定性，以确定任何给定晶体在运行过程中的频率变化。
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