MCU晶振

晶振

有源与无源区别

无源晶振一般有两个引脚（也有四只引脚，四只引脚也只有两个引脚在工作）。

有源晶振一般是四只引脚，一个电源，一个地，一个信号输出端，一个NC。

无源与有源结构

无源晶振结构是石英晶体。

有源晶振内部结构：有源晶振 = 普通晶振+逻辑电路

原理

无源晶振自己不会震动，需要外加外部电路才可以震荡。

有源晶振是一个振荡器，包含了晶体和外围电路，需要外部提供一个电压源，直接输出信号。

有源晶振 = 无源晶振+振荡电路。

稳定性

无源晶振振荡频率受外接负载电容，杂散电容影响较大。

有源比无源稳定，价格较贵。

典型电路

1.无源电路：

 

 

 

C1,C2为谐振电容，根据上面的方法可以计算。

R2,R4可根据实际情况更换为低阻抗的磁珠。

R3为反馈电阻，一般都大于1M。并联1MΩ电阻可以帮助晶振起振。因此，当发生程序启动慢或不运行时，建议给晶振并联1MΩ的电阻。

在无源晶振应用方案中，两个外接电容能够微调晶振产生的时钟频率。而并联1MΩ电阻可以帮助晶振起振。因此，当发生程序启动慢或不运行时，建议给晶振并联1MΩ的电阻。

这个1MΩ电阻是为了使本来为逻辑反相器的器件工作在线性区, 以获得增益, 在饱和区不存在增益, 而在没有增益的条件下晶振不起振。简而言之，并联1M电阻增加了电路中的负性阻抗（-R），即提升了增益，缩短了晶振起振时间，达到了晶振起振更容易之目的。

换一种说法，假设电路中无任何的扰动信号，晶振不可能起振。实际上反相门电路中许多电路不加这个电阻也能起振，因为一般的电路都有扰动信号，但有个别的反相门电路不加这个电阻就不能起振，因为扰动信号强度不够。

在低温环境下振荡电路阻抗也会发生变化，当阻抗增加到一定程度时，晶振就会发生起振困难或不起振现象。这时，我们也需要给晶振并联1MΩ电阻，建议为了增加振荡电路稳定性，给晶振同时串联一个100Ω的电阻，这样可以减少晶振的频率偏移程度。

注：并联电阻不能太小，串联电阻不能太大。否则，在温度较低的情况下不易起振。

C3为预设计，可根据测试情况增加或调整。

2.有源晶振

R1为预留匹配设计，可根据实际情况进行调整或更换磁珠处理

C1为预留设计，可根据实际情况进行增加或调整处理

L1主要为了放置晶振的高频噪声串入电源