Нагрузочная ёмкость кварцевого резонатора

Кварцевый резонатор работает на паспортной частоте только тогда, когда схема генератора предъявляет ему нужную нагрузочную ёмкость CL. В типовой схеме Пирса её формируют два внешних конденсатора C1 и C2 на выводах кварца плюс паразитная ёмкость дорожек и выводов Cstray. Калькулятор подбирает симметричные конденсаторы C1 = C2 = 2·(CL − Cstray) под паспортную CL кварца, а в обратном режиме считает эффективную CL = (C1·C2)/(C1+C2) + Cstray по уже выбранным номиналам и предупреждает о несимметрии. Опционально — справочная оценка ухода частоты при отклонении CL.

Режим расчёта

Найти C1 = C2 по CL

Задаю паспортную CL кварца и Cstray → номиналы конденсаторов

Найти CL по C1, C2

Задаю выбранные конденсаторы → эффективная нагрузочная CL

Паспорт кварца и паразитная ёмкость

Нагрузочная ёмкость CL, пФ

Паразитная Cstray, пФ

Cstray — паразитная ёмкость дорожек платы и выводов ИС, типично 3…5 пФ. По умолчанию 5 пФ.

Уход частоты (опционально, справочно)

Заполните все три поля, чтобы оценить справочный уход частоты между двумя нагрузочными ёмкостями. Оставьте пустыми, если не нужно.

Статич. ёмкость C0, пФ

CL1, пФ

CL2, пФ

Что считается и как

В генераторе на параллельном резонансе (схема Пирса) кварц «видит» последовательное соединение двух конденсаторов C1 и C2 плюс паразитную ёмкость платы Cstray. Кварц выходит на паспортную частоту, когда эта суммарная нагрузочная ёмкость равна указанной в даташите CL.

Эффективная нагрузочная ёмкость:

CL = (C1 · C2) / (C1 + C2) + Cstray [пФ]

Требуемые конденсаторы (симметрично C1 = C2):

из CL = C1/2 + Cstray → C1 = C2 = 2 · (CL − Cstray) [пФ]

Cstray — паразитная ёмкость дорожек печатной платы и выводов корпуса ИС, типично 3…5 пФ. Выбранный номинал округляют до ближайшего значения ряда E12 и по возможности сверяют фактическую CL для конкретной платы.

Уход частоты (справочная оценка):

Δf/f ≈ (C0/2) · ( 1/(C0 + CL1) − 1/(C0 + CL2) ) [×10⁶ = ppm]

C0 — статическая (шунтирующая) ёмкость кварца. Это УПРОЩЁННАЯ иллюстративная форма: строгое соотношение IEC 60122-1 FL = Fr·(1+x), x = (C1_motional/2)·1/(C0+CL) использует моторную ёмкость C1_motional (единицы фФ), поэтому абсолютную величину справочной оценки трактуйте как ориентир тренда, а не как паспортное значение. Точный уход берут из даташита кварца.

✓ Проверочный пример

Вход: Кварц с паспортной CL = 18 пФ, паразитная ёмкость платы Cstray = 5 пФ. Найти симметричные внешние конденсаторы C1 = C2.

Ожидается: C1 = C2 = 2·(18 − 5) = 26 пФ. Ближайшие номиналы ряда E12 — 22 пФ или 27 пФ. Обратная проверка при C1 = C2 = 26 пФ: CL = (26·26)/(52) + 5 = 13 + 5 = 18 пФ ✓.

Источник: Стандартная формула CL = (C1·C2)/(C1+C2) + Cstray из даташитов кварцевых резонаторов и application notes МК; IEC 60122-1 — определение нагрузочной ёмкости и соотношение ухода частоты.

Источники (проверены 2026-07-11): IEC 60122-1 «Quartz crystal units of assessed quality» — определение нагрузочной ёмкости CL и соотношение ухода частоты FL = Fr·(1+x); формула CL = (C1·C2)/(C1+C2) + Cstray и C1 = C2 = 2·(CL − Cstray) — устоявшаяся инженерная практика из даташитов кварцевых резонаторов (ECS, Abracon, Epson, NDK) и application notes микроконтроллеров. Отдельного ГОСТ на прикладной расчёт номиналов C1/C2 нет. Паразитная ёмкость Cstray типично 3…5 пФ.

Опубликовано: 11 июля 2026 г.Обновлено: 11 июля 2026 г.Актуальность стандартов проверена при последнем обновлении

Калькулятор — вспомогательный инструмент для оценки. Для сертификации, проектной документации и приёмочных испытаний сверяйтесь с первоисточником стандарта.

Похожие калькуляторы