¿Por qué se necesitan los condensadores para un cristal de cuarzo?

Question

Leí que se recomienda conectar 2 condensadores con conexión a tierra a ambos extremos del cristal de cuarzo. Pero eso no tiene ningún sentido para mí.
Dado que los condensadores no tienen resistencia, ¿no haría eso que la electricidad de la MCU fluyera directamente a la tierra?
Y si no lo hace, ¿qué sentido tiene? No están conectados a un receptor de señal, por lo que no pueden actuar como desacopladores para estabilizar la señal de todos modos.
Parece que absorben la señal.
Entonces, ¿qué sentido tienen y por qué hay dos de ellos?

Answer 1

Vale, ya tengo la pregunta. La respuesta es:

Los cristales deben estar conectados en un bucle de retroalimentación de algún amplificador, de una forma u otra. Como tal, el cristal estará sometido a las capacitancias parásitas del circuito y de la placa, también llamadas "cargadas". No se puede evitar esta "carga".

Al mismo tiempo, la frecuencia de este filtro de "retroalimentación" [resonancia electromecánica] depende de la capacitancia de la carga, hasta cierto punto (llamada "tirador de cristal" (alrededor de 8ppm por 1pF de carga). Por lo tanto, para obtener una frecuencia bien definida de las oscilaciones, todos los cristales se sintonizan con cierta carga específica, 12pF, 20pf, etc. durante la etapa de fabricación, lo que se convierte en una parte de la especificación del cristal. La tarea de un diseñador es cumplir estas especificaciones si quiere una buena frecuencia especificada.

Hay dos tapas porque la carga se divide efectivamente entre la capacitancia de salida y la capacitancia de entrada en el esquema típico del oscilador Pierce. Por lo tanto, las tapas están conectadas esencialmente en serie. Por lo tanto, un cristal especificado para una carga de 20 pF debería usar dos tapas de 40 pF.

Ahora bien, un buen diseñador de circuitos entiende que los pines del CI tienen cierta capacitancia inherente (2-4 pF), y las trazas y almohadillas de la PCB también tienen cierta capacitancia (3-5pF, dependiendo de la disposición particular). Por lo tanto, estas capacitancias parásitas deben tenerse en cuenta en el circuito, por lo que los tapones reales suelen ser más pequeños que los 40pF del ejemplo anterior, y podrían ser 22-27pF después de todas las correcciones. En algunos casos no se necesitan tapones si la capacitancia de los pines/trazas/pads ya cumple con las especificaciones del cristal.