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并聯電阻的問題

在一些方案中，晶振并聯1MΩ電阻時，程序運行正常，而在沒有1MΩ電阻的情況下，程序運行有滯后及無法運行現象發生。

原因分析：

在無源晶振應用方案中，兩個外接電容能夠微調晶振產生的時鐘頻率。而并聯1MΩ電阻可以幫助晶振起振。因此，當發生程序啟動慢或不運行時，建議給晶振并聯1MΩ的電阻。

這個1MΩ電阻是為了使本來為邏輯反相器的器件工作在線性區, 以獲得增益, 在飽和區不存在增益, 而在沒有增益的條件下晶振不起振。簡而言之，并聯1M電阻增加了電路中的負性阻抗（-R），即提升了增益，縮短了晶振起振時間，達到了晶振起振更容易之目的。

換一種說法，假設電路中無任何的擾動信號，晶振不可能起振。實際上反相門電路中許多電路不加這個電阻也能起振，因為一般的電路都有擾動信號，但有個別的反相門電路不加這個電阻就不能起振，因為擾動信號強度不夠。

需要指出的是，在低溫環境下振蕩電路阻抗也會發生變化，當阻抗增加到一定程度時，晶振就會發生起振困難或不起振現象。這時，我們也需要給晶振并聯1MΩ電阻，建議為了增加振蕩電路穩定性，給晶振同時串聯一個100Ω的電阻，這樣可以減少晶振的頻率偏移程度。

注：并聯電阻不能太小，串聯電阻不能太大。否則，在溫度較低的情況下不易起振。

負載電容與外接電容的問題

經常遇到有人把晶振的負載電容與外接電容混淆，甚至還有人誤以為這是指同樣的參數。這里需要特別指出的是：若你這樣想，就大錯特錯了

下面就為您進行分析與區分：

負載電容指的是晶振的一個內部重要電氣參數。一般情況下，對功耗不太敏感的電子設備PCBA上，常見的晶振負載電容為 15PF、18PF、20PF。

那么，諸如腕表、手機、藍牙耳機等對低功耗明顯有較高需求的電子產品，PCBA上常采用的為負載電容較小的晶振，比如6PF、7PF、9PF、10PF、12PF。

晶振的負載電容在生產環節已經根據需求通過加工工藝鎖定，在應用中無法更改。

晶振的外接電容是指在PCBA板上分別與晶振頻率輸入腳與輸出腳串聯的電子元件。外接電容值的大小由晶振負載電容與電路板雜散電容（包括IC電容在內）所決定，通常為這兩者之和。

在振蕩電路應用中，晶振負載電容、雜散電容與外接電容之間的關系示意圖如下：

CL: 石英晶體諧振器的負載電容。

CS: 指雜散電容，包括IC內部的雜散容值、電路板布線間的電容量、PCB板各層之間的寄生電容等。

C1 和 C2:分別指石英晶體諧振器在電路應用中的兩顆外接電容。

外接電容的應用目的有兩個：

針對晶振頻率進行微調，使其盡量靠近目標頻率。規則：外接電容越大，晶振輸出頻率越偏負向。反之，外接電容越小，晶振輸出頻率則趨于正向變化。

外接電容可以起到對振蕩電路的穩定作用。這也是為何建議在晶振頻率輸入腳與輸出腳分別加一顆同值電容的原因。

※最后需要提醒兩點：

1、外接電容所起到的作用僅僅是對晶振頻率進行微調。若晶振工作時頻偏過大，就需要考慮晶振本身精度的原因，比如晶振精度是否不能滿足芯片要求而更改為精度更高的晶振。

2、外接電容僅用于無源晶振的應用。在有源晶振的電路應用中，無需外接電容。

編輯：黃飛

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