Bahasa: ID

Kalkulator kapasitor beban kristal

Kristal hanya berosilasi di frekuensi tertulisnya kalau ia melihat kapasitansi beban (CL) dari datasheet-nya. Dua kapasitor dari pin kristal ke ground memberi sebagian besarnya, dan pin chip serta PCB menambah sisanya. Beban yang salah menggeser frekuensi, dan itu penting untuk radio dan jam.

MCUXOUTXINC1C2YCstrayCstray

Kristal

CL, C0 dan kapasitansi motional Cm (sering ditulis C1) ada di datasheet kristal. Kapasitansi liar adalah kapasitansi pin chip ditambah PCB, biasanya 2–5 pF. Isi C0 dan Cm untuk melihat error frekuensi.

Hasil

Setiap kapasitor (C1 = C2)
– pF
SeriC1 = C2Beban yang dilihat kristalError frekuensi
E12– pF– pF–
E24– pF– pF–

Cara menghitungnya

Dilihat dari kristal, kedua kapasitor terpasang seri, dan kapasitansi liar ditambahkan. Dengan dua kapasitor yang sama, masing-masing bernilai dua kali beban dikurangi kapasitansi liar. Error frekuensi berasal dari kapasitansi shunt C0 dan kapasitansi motional C1 kristal (ditulis Cm di bawah, supaya tidak tertukar dengan kapasitor beban).

CL      = C1 · C2 / (C1 + C2) + Cstray
C1 = C2 = 2 · (CL − Cstray)

Δf / f  ≈ Cm / 2 · (1 / (C0 + CL,actual) − 1 / (C0 + CL,datasheet))

Perhatikan batasannya.

  • Kapasitansi liar hanya perkiraan sampai diukur. Mulai dengan 3–5 pF, lalu sesuaikan setelah mengukur frekuensi di PCB sungguhan.
  • Beberapa chip punya kapasitor beban bawaan yang diatur lewat firmware, misalnya nRF5340 dari Nordic. Cek datasheet sebelum menambah kapasitor luar.
  • Error frekuensi ini hanya geseran karena beban. Toleransi kristal dan drift-nya terhadap suhu masih ditambahkan.
  • Untuk kristal 32,768 kHz, drive level dan margin start-up chip juga penting. Ikuti panduan dari pabrikan chip.