车辆跟踪设备中无源晶体的皮尔斯晶振电路匹配电容是如何计算的?

Posted 瑞奇Ricky

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了车辆跟踪设备中无源晶体的皮尔斯晶振电路匹配电容是如何计算的?相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

近年来,随着经济的发展,购买汽车作为交通方式的人越来越多。在汽车使用过程中,用户经常会遇到各种问题。例如常见的车辆被盗。

针对车辆被盗问题,用户可以将车辆停靠在监控清晰的地方并对车辆安装车胎锁等。除了以上方式外,用户还可以通过安装车辆跟踪设备,实时了解车辆的位置信息同时对车辆进行远程控制。车辆跟踪设备功能包括了车辆运动轨迹监测、车辆ACC状态监测、超声波油位监测、远程断油断电等功能。当用户发现车辆被盗时,登录车辆跟踪设备的云端后台,通过断油断电的操作,使得车辆无法继续前行。再结合车辆的位置信息迅速找回车辆。
车辆跟踪设备能够有效的帮助用户避免车辆被盗的问题,但性能良好的车辆跟踪设备离不开优秀的硬件电路设计。
如何优化电路设计?

下面来简单介绍一下晶振电路相关设计
提出问题:
无源晶体的皮尔斯晶振电路匹配电容是如何计算的?


分析问题:
在所有产品中,只要包含MCU或SOC,就会涉及到晶体来产生时钟,所以对硬件工程师来说,晶体电路的涉及是必不可少的。
设计无源晶体电路就需要计算匹配电容,匹配电容设计的准确,晶体产生的频率精度就会很高,频偏就会很小,系统也就更稳定。
下图就是皮尔斯晶振电路的内部模型和外部匹配电路,本文主要介绍如何计算CL1和CL2

解决方案:
首先查看无源晶体的规格书确定晶体的负载电容CL,假设CL=15pF,杂散电容Cs=5pF
可以根据经验公式CL1*CL2/(CL1+CL2)=(CL+Cs)/2,通过计算,可以得到CL1=CL2=20pF
杂散电容是晶体本身和PCB板本身产生的寄生电容,根据经验值估计一把在2~7pF之间即可。
根据以上经验公式可以迅速的计算出匹配电容的值,而不需要借助复杂的测试设备去测试出来,加快设计效率。
对于同样遇到类似问题的开发人员,可参考以上文档。

以上是关于车辆跟踪设备中无源晶体的皮尔斯晶振电路匹配电容是如何计算的?的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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