수정발진자 부하용량 계산기
수정발진자(크리스탈) 발진회로의 부하용량(CL)과 외부 콘덴서(C1, C2) 값을 서로 계산합니다.
pF
크리스탈 데이터시트에 적힌 값. 보통 8~20pF
pF
PCB 배선·IC 핀 기생용량. 일반적으로 2~5pF
필요한 C1 = C2
24pF
CL 15pF · Cstray 3pF 기준 (대칭 설계)
검산24pF ÷ 2 + 3pF = 15pF
CL = (C1·C2)/(C1+C2) + Cstray. 발진 회로가 크리스탈에 걸어주는 두 콘덴서가 직렬로 보이는 값에, PCB 배선·IC 핀에서 생기는 부유용량을 더한 것이 크리스탈이 실제로 보는 부하용량입니다. 데이터시트의 CL과 어긋나면 발진 주파수가 밀립니다(주파수 인출).
부유용량은 추정값입니다. 보드·IC 패키지마다 달라 정확한 값은 실측(주파수 카운터)으로 확인해야 합니다. 이 도구의 2~5pF는 일반적인 Pierce 발진회로 기준의 경험적 범위이며, 정밀도가 중요하면 시험용 보드에서 실제 발진 주파수를 재고 콘덴서 값을 미세조정해야 합니다.
계산 방법
- 1방향을 고릅니다 — 목표 CL로 콘덴서 값을 찾을지, 반대로 콘덴서 값에서 CL을 확인할지.
- 2CL을 찾는 경우 크리스탈 데이터시트의 부하용량과 예상 부유용량을 넣습니다.
- 3결과로 나온 C1=C2 값을 실제 회로에 적용하기 전, 가능하면 발진 주파수를 실측해 확인합니다.
자주 묻는 질문
CL = (C1·C2)/(C1+C2) + Cstray로 계산합니다. 크리스탈 양옆에 접지로 단 두 콘덴서(C1, C2)가 직렬로 보이는 값에, PCB 배선·IC 핀에서 생기는 부유용량(Cstray)을 더한 값이 크리스탈이 실제로 보는 부하용량입니다.
꼭 그렇지는 않지만 실무에서는 대부분 C1=C2(대칭)로 설계합니다. 이 경우 CL = C/2 + Cstray가 되어 C = 2·(CL − Cstray)로 간단히 역산할 수 있습니다. 예를 들어 CL이 15pF이고 부유용량이 2pF면 C1=C2=26pF입니다.
보드 배선과 IC 핀 용량을 합친 값이라 회로마다 달라 정확히는 실측해야 합니다. 일반적인 Pierce 발진회로 기준으로 2~5pF 범위가 자주 쓰이는 경험값이며, 이 도구는 기본값으로 3pF를 둡니다.
발진 주파수가 지정값에서 벗어납니다(주파수 인출, pulling). 크리스탈 자체는 정확해도 부하용량이 안 맞으면 실제 발진 주파수가 어긋나므로, 시계·통신처럼 정밀도가 중요한 회로는 반드시 CL을 데이터시트 값에 맞춰야 합니다.
알아두면 좋은 점
- 부유용량은 보드·IC 패키지마다 달라 계산값은 추정치입니다. 정밀도가 중요하면 실제 발진 주파수를 측정해 콘덴서 값을 미세조정해야 합니다.
- C1=C2 대칭 설계를 기준으로 합니다. 비대칭으로 설계하는 특수한 경우는 다루지 않습니다.
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마지막 검증: 2026년 9월 7일 · 결과는 참고용 추정치입니다.