Capacitância de Carga do Cristal

Fórmula

Descrição

Um oscilador a cristal requer condensadores de carga externos (C1 e C2) para corresponder à capacitância de carga especificada do cristal, garantindo o funcionamento exato em frequência. A carga efetiva vista pelo cristal é a combinação em série de C1 e C2 (uma vez que estão em série da perspetiva do cristal através da massa), somada de qualquer capacitância parasita das pistas da PCB e dos pinos do circuito integrado. Se a capacitância de carga não corresponder à especificação do cristal, a frequência de oscilação desloca-se: capacitância a menos aumenta a frequência, a mais baixa-a. Os valores típicos de capacitância de carga variam entre 6 e 20 pF.

Variáveis

• CL — Capacitância de carga efetiva vista pelo cristal (F)
• C1 — Condensador de carga num dos pinos do cristal (F)
• C2 — Condensador de carga no outro pino do cristal (F)
• Cstray — Capacitância parasita das pistas da PCB e dos pinos do CI (F)

Notas Práticas

Quando C1 = C2 (o caso típico), CL = C1/2 + Cparasita. Para um cristal que especifica CL = 12 pF com Cparasita = 5 pF, é necessário C1 = C2 = 2 × (12-5) = 14 pF. Arredonde para o valor padrão de 15 pF. A capacitância parasita é tipicamente de 2-7 pF, consoante o traçado das pistas. Um CL desadaptado provoca erros de frequência de alguns a dezenas de ppm.