了解負載電容和等效串聯電阻
來源：http://www.arucbtxo.cn 作者：億金電子 2024年11月18
您是否考慮過電路板時序解決方案的這些關鍵參數？
出于時序目的選擇 Quartz 音叉或晶體振蕩器需要仔細規劃，以確保您的最終設計按預期執行。您不能錯過關鍵參數或選擇性能不佳的組件。設計社區的工程師在選擇產品時應考慮以下兩個建議：
1、避免使用未經領先制造商授權的分銷商的組件。
2、尋求電路板測試、組件選擇、優化等的工程支持。
依靠一家知識淵博、制造優質電子元件的公司可以幫助您選擇產品，為您的項目在市場上取得成功做好準備。在選擇晶體時，您可能已經關注了最重要的參數，包括：
1、頻率。
2、工作溫度范圍。
3、頻率容差。
3、是否建議將此晶體用于您的行業應用。
但是，還有兩個指標對性能至關重要：負載電容和等效串聯電阻。
什么是負載電容？
負載電容是特定電子元件可以存儲的能量。晶體音叉具有以皮法 （pF） 為單位的特定電容。最終將包含石英音叉的電路板也有來自板上其他元件的自己的電容。這稱為雜散電容。
集成到電路板中的晶體的總負載電容是晶體在運行時將經歷的電容總量。
為什么負載電容在時序解決方案中很重要？
為了提供您所依賴的石英晶體的穩定、干凈、精確的信號，晶體的負載電容應與電路板的總電容相匹配，包括雜散電容，以便您的振蕩器可以通過正確的信號強度運行。
如果有效地匹配這些，則可以確保 Power 在 Oscillator 的整個周期中始終保持一致。當能量水平保持不變時，您可以限制影響晶體穩定性性能的功率波動。
使用此負載電容計算器選擇合適的晶體元件。首先，從制造商提供的數據表中插入晶體的負載電容。然后，從電路板中插入雜散電容量（通常在 2 到 5 pF 之間）。根據這些數字計算的值將幫助您選擇組件。
什么是等效串聯電阻？
等效串聯電阻 （ESR） 是指組件需要克服多少能量阻力才能按預期運行。對于音叉晶振或其他用于振蕩的石英晶體，ESR 是指在其諧振頻率出現并且可以保持之前必須克服多少電阻。
在您為項目考慮的晶體的制造商數據表上，ESR 數可能以歐姆 （Ω） 表示（對于 MHz）和 K 歐姆（對于音叉）。
為什么 ESR 對 Timing Solutions 很重要？
在任何石英振蕩器中，了解其等效串聯電阻參數可以讓您了解必須如何設計電路以確保振蕩器能夠諧振并發射您期望的精確頻率。如果 ESR 太高，振蕩器可能根本不會諧振。
了解如何補償 ESR 對于為打算使用盡可能少的功率以免耗盡電池的行業構建的應用尤為重要。例如，遠程部署的設備或個人設備通常希望組件的功耗較低。
在選擇 crystals 和其他 timing solutions 時，還有其他工具可以使用嗎？
除了負載電容計算器之外，其他資源還可以幫助您選擇頻率控制元件：
1、一些頻率控制制造商有一個參數搜索工具，允許您選擇參數和要求，以確定他們有哪些產品可用于您的項目。
2、使用此計算器選擇您的公差要求和工作溫度，以確定每秒的穩定性偏移，以及其他計算。
3、使用此 PPM 到 Hz 計算器測試組件的穩定性，以確定任何給定晶體在運行過程中的頻率變化。
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