Расчёт нагрузочных конденсаторов кварца
Введите ёмкость нагрузки из даташита кварца и оценку паразитной ёмкости выводов и платы. Калькулятор покажет номинал каждого из двух одинаковых конденсаторов, ближайший номинал E12 и реальную нагрузку с ним. Можно проверить и готовую пару.
Работает в браузере: всё, что вы вводите, никуда не отправляется.
Как пользоваться
- Выберите номиналы конденсаторов, чтобы подобрать пару, или нагрузку пары, чтобы проверить готовую.
- Введите ёмкость нагрузки кварца CL из даташита (например, 12,5 пФ у многих часовых кварцев 32,768 кГц, 18 или 20 пФ у многих кварцев на мегагерцы).
- Введите паразитную ёмкость выводов и дорожек.
- Смотрите номинал конденсатора, ближайший номинал E12 и нагрузку с ним.
Формулы
- Нагрузка кварца: CL = C1 × C2 / (C1 + C2) + Cпар.
- Одинаковые конденсаторы: C1 = C2 = 2 × (CL − Cпар).
Ряд E12 — 12 номиналов на декаду: 10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68, 82. Калькулятор выбирает ближайший по отношению.
Пример расчёта
Кварц с CL = 18 пФ и паразитной ёмкостью около 5 пФ: C = 2 × (18 − 5) = 26 пФ. Ближайший номинал E12 — 27 пФ, он даёт 27 ÷ 2 + 5 = 18,5 пФ, близко к требуемому.
Часовой кварц 12,5 пФ при 3 пФ паразитной ёмкости: C = 19 пФ, ближайший E12 — 18 пФ, нагрузка 12 пФ.
Проверка пары: C1 = 22 пФ и C2 = 33 пФ при 4 пФ паразитной дают 13,2 + 4 = 17,2 пФ.
Советы
- Берите конденсаторы C0G/NP0. Их ёмкость не плывёт от температуры и напряжения, как у X7R.
- В некоторых микросхемах конденсаторы встроены. Прочитайте даташит, прежде чем ставить внешние.
- Точная подстройка — по измерению. Измерьте частоту через буферный выход и сдвиньте один конденсатор на шаг вверх или вниз.
Частые вопросы
Как рассчитать конденсаторы для кварца?
Кварц видит C1 и C2, включённые последовательно, плюс паразитную ёмкость: CL = C1 × C2 / (C1 + C2) + Cпар. При одинаковых конденсаторах C = 2 × (CL − Cпар). Кварцу на 18 пФ при 5 пФ паразитной ёмкости нужно по 2 × 13 = 26 пФ с каждой стороны.
Какую паразитную ёмкость принять?
Это ёмкость выводов генератора и дорожек платы. В даташитах микроконтроллеров часто указана ёмкость выводов; для короткой компактной разводки обычно закладывают 2–5 пФ в сумме. Если важна точность, измерьте частоту и подстройте.
Почему не поставить два конденсатора, равных CL?
Два конденсатора последовательно дают половину номинала. Два по 18 пФ — это 9 пФ плюс паразитная ёмкость, заметно меньше 18 пФ, и кварц немного спешит. Ошибка — единицы и десятки ppm, но для часов реального времени и радио это важно.
Что будет при неверной ёмкости нагрузки?
Генератор работает, но чуть мимо частоты: при недостатке ёмкости спешит, при избытке отстаёт. Слишком большая ёмкость может затруднить запуск или сорвать генерацию.