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晶振电路的作用
助理工程师
17:39:49　　
电容大小没有固定值.一般二三十p.晶振是给单片机提供工作信号脉冲的.这个脉冲就是单片机的工作速度.比如 12M晶振.单片机工作速度就是每秒 12M.和电脑的 CPU概念一样.当然.单片机的工作频率是有范围的.不能太大.一般 24M就不上去了.不然不稳定.& & 接地的话数字电路弄的来乱一点也无所谓.看板子上有没有模拟电路.接地方式也是不固定的.一般串联式接地.从小信号到大信号依次接.然后小信号连到电源处.有变压器就连到变压器旁.
& & 数模地分开.分别拉到电源处.
& & 不可形成回路.
& & 这个是因为晶振与单片机的脚XTAL0和脚XTAL1构成的振荡电路中会产生偕波(也就是不希望存在的其他频率的波),这个波对电路的影响不大,但会降低电路的时钟振荡器的稳定性.
& & 为了电路的稳定性起见,ATMEL公司只是建议在晶振的两引脚处接入两个10pf-50pf的瓷片电容接地来削减偕波对电路的稳定性的影响,所以晶振所配的电容在10pf-50pf之间都可以的,没有什么计算公式.
& & 但是主流是接入两个33pf的瓷片电容,所以还是随主流
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学习！。。。
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晶振是用来干什么的？在电路中起什么作用？
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晶振即晶体振荡器，它的基本构成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片，石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振；而在封装内部添加IC组成振荡电路的晶体元件称为晶体振荡器。其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。应用1．通用晶体振荡器，用于各种电路中，产生振荡频率。2．时钟脉冲用石英晶体谐振器，与其它元件配合产生标准脉冲信号，广泛用于数字电路中。3．微处理器用石英晶体谐振器。4．CTVVTR用石英晶体谐振器。5．钟表用石英晶体振荡器。晶振在应用具体起到的作用，微控制器的时钟源可以分为两类：基于机械谐振器件的时钟源，如晶振、陶瓷谐振槽路；RC（电阻、电容）振荡器。一种是皮尔斯振荡器配置，适用于晶振和陶瓷谐振槽路。另一种为简单的分立RC振荡器。基于晶振与陶瓷谐振槽路的振荡器通常能提供非常高的初始精度和较低的温度系数。RC振荡器能够快速启动，成本也比较低，但通常在整个温度和工作电源电压范围内精度较差，会在标称输出频率的5%至50%范围内变化。但其性能受环境条件和电路元件选择的影响。需认真对待振荡器电路的元件选择和线路板布局。在使用时，陶瓷谐振槽路和相应的负载电容必须根据特定的逻辑系列进行优化。具有高Q值的晶振对放大器的选择并不敏感，但在过驱动时很容易产生频率漂移（甚至可能损坏）。影响振荡器工作的环境因素有：电磁干扰（EMI）、机械震动与冲击、湿度和温度。这些因素会增大输出频率的变化，增加不稳定性，并且在有些情况下，还会造成振荡器停振。上述大部分问题都可以通过使用振荡器模块避免。这些模块自带振荡器、提供低阻方波输出，并且能够在一定条件下保证运行。最常用的两种类型是晶振模块和集成RC振荡器（硅振荡器）。晶振模块提供与分立晶振相同的精度。硅振荡器的精度要比分立RC振荡器高，多数情况下能够提供与陶瓷谐振槽路相当的精度。
给芯片输出时钟
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最新技术资料最全面剖析有源晶振使用用法和在电路中发挥的作用
最全面剖析有源晶振使用用法和在电路中发挥的作用
来源：http://www.jinluodz.com 作者：金洛电子销售
& & & & 在一个完整的振荡器，里面除了石英晶体外，还有晶体管和阻容元件。不需要DSP的内部振荡器，信号质量好，比较稳定，而且连接方式相对简单（主要是做好电源滤波，通常使用一个电容和电感构成的PI型滤波网络，输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可），不需要复杂的配置电路。相对于无源晶体，有源晶振的缺陷是其信号电平是固定的，需要选择好合适输出电平，灵活性较差，价格相对较高。对于时序要求敏感的应用，还是有源的晶振好，因为可以选用比较精密的晶振，甚至是高档的温度补偿晶振。有些DSP内部没有起振电路，只能使用有源的晶振，如TI的6000系列等。有源晶振相比于无源晶体通常体积较大，但现在许多有源晶振是表贴的，体积和晶体相当，有的甚至比许多晶体还要小。型号纵多，而且每一种型号的引脚定义都有所不同，接发也不同,下面我介绍一下有源晶振引脚识别，以方便大家有个点标记的为1脚，按逆时针（管脚向下）分别为2、3、4。
& & & &电子线路中的晶体振荡器也分为和有源晶振两种类型。无源晶振与有源晶振的英文名称不同，无源晶振为crystal（晶体），而有源晶振则叫做oscillator（振荡器）。无源晶振是有2个引脚的无极性元件，需要借助于时钟电路才能产生振荡信号，自身无法振荡起来，所以&无源晶振&这个说法并不准确；有源晶振有4只引脚，是一个完整的振荡器，其中除了石英晶体外，还有晶体管和阻容元件，因此体积较大。本文重点介绍电子线路的&大动脉&-有源晶振。
1、分布介绍
1、正方的，使用DIP-8封装，打点的是1脚。
1-NC；4-GND；5-Output；8-VCC
2、长方的，使用DIP-14封装，打点的是1脚。
1-NC；7-GND；8-Output；14-VCC
2、实际数据
& & & &测试样品为TOYOCOM的711SC1.000M的输出频率，1脚悬空，2脚接地，3脚输出，4叫接+5V；1.4V就开始起振，峰值电压1.64V，但是工作频率会有一定的偏差；3V时峰值电压3.24V，工作频率1.000M，输出频率准确；5V时峰值电压为5.6V，工作频率1.000M，输出频率准确。
可见，有源晶振在电路中发挥着举足轻重的作用。相对于无源晶体，有源晶振的信号电平是固定的，需要选择好合适输出电平。而对于时序要求敏感的应用，个人认为还是有源的晶振好，因为可以选用比较精密的晶振，甚至是高档的。总之选择合适的晶振还要根据电路的需要。
3、有源晶振的用法
& & & &有源晶振通常的用法：一脚悬空，二脚接地，三脚接输出，四脚接电压。有源不需要CPU的内部振荡器，信号质量好，比较稳定，而且连接方式相对简单（主要是做好电源滤波，通常使用一个电容和电感构成的PI型滤波网络，输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可），不需要复杂的配置电路。相对于无源晶体，有源晶振的缺陷是其信号电平是固定的，需要选择好合适输出电平，灵活性较差，而且价格高。有源晶振是由组成的,石英晶片之所以能当为振荡器使用，是基于它的压电效应：在晶片的两个极上加一电场，会使晶体产生机械变形；在石英晶片上加上交变电压，晶体就会产生机械振动，同时机械变形振动又会产生交变电场，虽然这种交变电场的电压极其微弱，但其振动频率是十分稳定的。当外加交变电压的频率与晶片的固有频率(由晶片的尺寸和形状决定)相等时，机械振动的幅度将急剧增加，这种现象称为&压电谐振&。& & &
& & & &石英晶体振荡器的频率稳定度可达10^-9/日，甚至10^-11。例如10MHz的振荡器，频率在一日之内的变化一般不大于0.1Hz。因此，完全可以将晶体振荡器视为恒定的基准频率源(石英表、电子表中都是利用石英晶体来做计时的基准频率)。从PC诞生至现在，主板上一直都使用一颗14.318MHz的作为基准频率源。主板上除了这14.318MHz的晶振，还能找到一颗频率为32.768MHz的晶振，它被用于实时时钟(RTC)电路中，显示精确的时间和日期。
& & & &深圳市金洛电子有限公司是一家主营高端晶体的国内知名厂商，简称。主要开拓于汽车电子类，智能穿戴，智能家居，蓝牙模块，GPS，通讯设备等企业客户。频点齐全，供货交期短，现货库存，可免费试样。如需更详细的了解该产品的技术或者详细规格书，请直接来电咨询我们联系业务员。电话：2 QQ: 邮箱:
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|||||||||||51 单片机晶振电路原理
XTAL1和XTAL2指的是8051系单片机上常见的用于接“晶振”（晶体谐振器-Crystal Resonator”）的两个引脚。从原理上来说，这两个引脚和MCU内部一个反相器相连接。这个反相器与外部的“晶振”组成一个构成一个皮尔斯振荡器（Pierce oscillator）。因为这个振荡器集成在器件内部的组件实在是不能更简单啦，就一个反相器和一个电阻，非常合适于各种数字IC的设计制造流程。
深入地分析这个皮尔斯振荡器的工作原理时，不妨把它表述成以下理想的电路形式：
模电知识告诉我们，当期望得到一个输出信号频率为的振荡电路时，这个电路在必须满足两个条件：2kπ的环路相移
闭环增益为1
在上面的皮尔斯振荡器的电路原理图中，不难发现反相器U1对任意的频率分量均提供了180°，即的相移量。同时，反相器在输入输出之间可以看作是一个buffer，因此通过对反相器的输出特性进行调教，较容易得到1的loop gain。
到这里有人会问了，相移量只有，上面的两个条件连一个都没达到，这哪能起振呢？问题的关键在于电路中的其它元件上。
首先，对电路中的一颗“晶振”来说，石英晶体本身具有压电效应，对石英晶体进行适当处理后可以得到一种压电谐振器件，这就是常见的石英晶体谐振器（以下简称QCR）。对QCR的物理特性进行分析，可以发现QCR的压电谐振过程可以用以下的理想电路模型近乎完美地表示出来。
右图的电路模型中，L1-C1-R1组成了一个RLC串联谐振电路，再加上一个实际很小的C0，整个QCR电路模型有两个很接近的谐振点。QCR在电路中与反相器并联，充当的是一个选频网络的作用。整个振荡电路在上电时可以看作是反相器的输出端打进去了一个阶跃信号，QCR把阶跃中谐振点频率的信号挑出来，其他没用的踢掉，在环路增益为1的情况下整个电路趋于稳态平衡。
模电的知识告诉我们，在QCR // inverter的组合下，这个皮尔斯振荡器已经具备了一个理想的振荡电路中的两大网络（选频+放大）。貌似振荡器中的R1和C1//C2没有什么卵用啊。且慢，这个R1和C1//C2，正是这个电路中最美妙的地方。
把R1与C1//C2单独抽出来配合反相器的电路组合貌似并不好理解，假如我们换种方式呢？
（图中引进R’是为了方便理解反相器中的loop voltage gain）
右边的运放电路除了反相结构本身提供的-180°相移外，R-C组合也提供了额外的相位延迟。更加奇妙的是这个电路组合在设计得当的情况下能够根据实际电路中各元件的误差自动调整相移大小与反相结构相互匹配（当然了谐振频率也会有少许改变），进而保证整个loop的相移满足条件1。这个“自动调整”的过程推导起来很占篇幅，在这里略过不表。
在上面的图中，还有一个很巧妙的地方，即R1是并联在反相器的输入输出端的。这个小小的电阻和反相器构成了一个反馈通路，进而使得人们能将各种模拟电路的分析设计方法用在这样一个逻辑门电路上，比如通过反馈的方法提高反相器的线性度。在这里将现实电路中反相器的非理想特性引入设计考虑的同时，却又能使电路图保持简洁易懂。
实际的MCU振荡电路是“Isolated” Pierce-Gate Oscillator，要考虑的因素比这个理论模型复杂得多，但根本原理都是一样的。振荡电路输出的波形，通过下一级的时钟发生电路（Clock Generator）进行整形调整后，得到具有稳定形状的矩形信号并输出至时钟树，作用于整个MCU的同步逻辑。
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