无源晶振的负载电容选取
晶振 负载电容
晶振负载电容
晶振（Crystal Oscillator）是一种电子元件，通常用于电子设备中作为时钟信号发生器，它由一个器件有机构组成，由一个晶体管、电路元件和一块晶体组成。
晶振通过反复原子电子振荡而产生持续不断的时钟信号，负载电容（Load Capacitor）主要是用来稳定晶振的工作频率，让晶振可以正确输出准确的频率信号。
一般来说，晶振的负载电容的电压应该等于或大于晶振的电压能力，此外，负载电容的容量值（以pF为单位，1pF=10-12F）也应煦合晶振常用的容量规格，才能使晶振获得正常的工作条件，从而提供稳定的时钟信号。
负载电容12pf晶振匹配电容
负载电容12pf晶振匹配电容
负载电容是指连接到晶振输出端的电容，用来调整晶振的频率。
晶振匹配电容是指用来匹配晶振频率的电容。
根据负载电容的大小，可以选择不同的晶振匹配电容进行匹配。
一般来说，负载电容为12pF的晶振，可以选择与负载电容相
等或相近的匹配电容。
所以，可以选择一个12pF的晶振匹配
电容进行匹配。
但具体的匹配电容大小还需要根据实际情况和应用需求进行调整和优化。
在实际设计中，可以通过实验或仿真来确定最佳的匹配电容大小。
详细讲解晶振，一篇文章学会计算晶振的负载电容，电阻选型（1）
详细讲解晶振，一篇文章学会计算晶振的负载电容，电阻选型（1）前言作为一名硬件工程师，从接触单片机的那天，就看到MCU的旁边经常看到会用到晶振，经常的旁边往往会放两个电容，有时候还会再放个电阻，很多硬件工程师都是看别的工程师放多大的电容，电阻，自己也跟着放，这样也没错，但是知其然不知其所以然，对你的硬件水平提高是没有任何帮助的，今天我们就讲一下晶振电路，以及晶振外围阻容器件的选型计算，下一篇文章会讲晶振和MCU是否匹配已经晶振常见问题处理。
晶振晶振电路晶振电路有两种，一种是Pierce电路，另外一种是Colpitts电路，其实就是两种晶振拓扑，比较常用的是Pierce电路。
所以我们大概介绍一下Colpitts电路的特点就跳过了，采用Colpitts电路的晶振的缺点是晶振两端会有杂散电抗，此时比较难考虑杂散电抗的影响，说白了就是计算起来比较麻烦，电路可靠性也更低，还会在晶振两端形成DC偏置电压，有点是电路有振幅限制，从而功耗更低，对外部电路辐射干扰更小。
我们重点要介绍的是Pierce电路，具体电路就是下图这种形式，也是最常见的拓扑图，该电路一般由非门电路（增益特别大的运放），反馈电阻，负载电容构成，电容和晶振是外置的，一般要自己选型，运放和反馈电阻一般集成在IC内部，启动速度更快，可靠性更高，所以说除非有很严苛的功耗要求，一般推荐使用此电路。
1）Rs是限流电阻，Rs的值越小，晶振启动速度越快，为了避免晶振过驱动，Rs也不能过小，在高频晶振中，Rs可以短路。
2）Rb是反馈电阻，为运放输入提供反馈，让运放工作在线性区，当运放工作在线性区时，晶振才能正常起振，当然反馈电阻Rb也会影响运放的环路增益，反馈电阻越大，增益越大。
阻容元件计算1）负载电容计算Cl=(C1*C2) / (C1+C2)+Cs+CpCs就是晶振内部的杂散电容，晶振规格书中一般会标出该值，Cp 就是PCB板上的走线以及晶振引脚的寄生电容，Cs和Cp的电容加起来总计2-8pF，最准确的方法是通过测试晶振输出波形来确认负载电容是否合适。
晶振负载电容和匹配电容的计算
晶振负载电容和匹配电容的计算
晶振负载电容和匹配电容的计算
晶振是电子设备中常用的一种元器件，其主要作用是产生稳定的时钟信号。
为了保证晶振能正常工作，需要进行负载电容和匹配电容的计算。
首先，负载电容的作用是让晶振的输出信号稳定，保证其频率准确无误。
负载电容的大小取决于晶振的特性和工作条件，可以通过以下公式计算：
C = (CL - CI) / 2
其中，C表示负载电容的大小，CL表示晶振的额定负载电容，CI表示晶振内部的等效电容。
需要注意的是，负载电容的大小应该略大于计算值，以确保晶振能够正常工作。
其次，匹配电容的作用是将晶振的阻抗与系统的阻抗匹配，提高信号传输的效率和稳定性。
匹配电容的大小取决于晶振的特性和系统设计，可以通过以下公式计算：
C = 1 / (2 * pi * f * R)
其中，C表示匹配电容的大小，f表示晶振的频率，R表示晶振的等效电阻。
需要注意的是，匹配电容的大小应该略小于计算值，以避免过度匹配导致信号失真。
总的来说，晶振负载电容和匹配电容的计算是晶振应用中非常重要的一步，需要根据实际情况进行精确计算和调整，以确保晶振能够稳定工作，提高系统的性能和可靠性。
无源晶振电路中如何选择负载电容
3，要使输出电容值大于输入值，那么，通电时，加快晶体振荡器。
一般约为几PF的几十PF，根据频率和石英晶பைடு நூலகம்的特性而定。
我们都知道，晶体可以分为无源和有源的晶体振荡器。它可以应用于各种电压，但价格通常较低，因此一般应用在条件许可的情况下，建议使用无源晶体。今天松季电子主要浅谈无源晶振电路中如何选择负载电容。
1，因为每个晶体都有其自身的特点，所以最好是按制造厂商所提供的数值选择外部元器件。
2，在允许的范围内，负载电容值尽可能低的。C值过大，有利于振荡器的稳定性，但会增加起振时间。
晶振电路中的两个小电容要怎样选取？
晶振电路中的两个小电容要怎样选取？
晶振分为有源晶振和无源晶振，有源晶振需要供电不需要电容。
无源晶振需要外接电容才可以起振。
无源晶振典型的电路图如下图所示：
上图中，晶振的两个引脚接单片机的晶振引脚。
在晶振的两端接两个瓷片电容，这两个电容一般为15-30pF,成为起振电容。
如果单片机没有特别说明，则选择15-30pF的电容即可，否则要在单片机数据手册的指导下进行电容选型。
单片机的数据手册都会介绍外接晶振的起振电路，如下表所示，就是单片机手册上推荐的晶振电容的选择方法。
根据所接晶振的频率，选择合适的电容。
在设计电路时一定要多研究单片机的数据书册。
以上就是这个问题的回答，感谢留言、评论、转发。
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感谢大家。
一.因为每一种晶振都有各自的特性，所以最好按照制造厂商所提供的参数来选择外部器件。
二.允许范围内，外部的这两电容越小越好。
值越小，起振时间越短，值越大，稳定性高。
一般12MHZ的晶振可以选择18pf或者22pf 的电容。
三.晶振需要考虑分类，比如有源和无源。
考虑等效电阻，负载电容，频率偏差等。
找份规格书多了解一下，就能学到很多。
当然有点英语知识是必要的。
(完整)晶振负载电容
什么是晶振的负载电容？（ZT)晶体元件的负载电容是指在电路中跨接晶体两端的总的外界有效电容。
是指晶振要正常震荡所需要的电容.一般外接电容,是为了使晶振两端的等效电容等于或接近负载电容。
要求高的场合还要考虑ic输入端的对地电容.应用时一般在给出负载电容值附近调整可以得到精确频率。
此电容的大小主要影响负载谐振频率和等效负载谐振电阻.晶振的负载电容=[（Cd＊Cg）/（Cd+Cg)］+Cic+△C式中Cd，Cg为分别接在晶振的两个脚上和对地的电容，Cic（集成电路内部电容）+△C(PCB上电容）.就是说负载电容15pf的话，两边个接27pf的差不多了,一般a为6.5～13。
5pF各种逻辑芯片的晶振引脚可以等效为电容三点式振荡器. 晶振引脚的内部通常是一个反相器, 或者是奇数个反相器串联。
在晶振输出引脚 XO 和晶振输入引脚 XI 之间用一个电阻连接, 对于 CMOS 芯片通常是数 M 到数十 M 欧之间。
很多芯片的引脚内部已经包含了这个电阻，引脚外部就不用接了。
这个电阻是为了使反相器在振荡初始时处与线性状态，反相器就如同一个有很大增益的放大器，以便于起振。
石英晶体也连接在晶振引脚的输入和输出之间, 等效为一个并联谐振回路, 振荡频率应该是石英晶体的并联谐振频率. 晶体旁边的两个电容接地，实际上就是电容三点式电路的分压电容, 接地点就是分压点。
以接地点即分压点为参考点, 振荡引脚的输入和输出是反相的，但从并联谐振回路即石英晶体两端来看，形成一个正反馈以保证电路持续振荡. 在芯片设计时，这两个电容就已经形成了，一般是两个的容量相等，容量大小依工艺和版图而不同，但终归是比较小，不一定适合很宽的频率范围。
外接时大约是数 PF 到数十 PF，依频率和石英晶体的特性而定. 需要注意的是：这两个电容串联的值是并联在谐振回路上的，会影响振荡频率. 当两个电容量相等时，反馈系数是 0.5，一般是可以满足振荡条件的, 但如果不易起振或振荡不稳定可以减小输入端对地电容量, 而增加输出端的值以提高反馈量.设计考虑事项：1.使晶振、外部电容器（如果有)与 IC之间的信号线尽可能保持最短。
外界电容与晶体 (无源晶振)负载的匹配估计值表
外界电容与晶体 (无源晶振)负载的匹配估计值表外界电容与晶体 (无源晶振)负载的匹配估计值表1. 引言外界电容与晶体 (无源晶振)负载的匹配估计值表，是无线电领域中非常重要的一种指标。
在无线电频率合成电路中，晶体振荡器是一个关键的组成部分。
晶体振荡器的稳定性和性能很大程度上取决于外部电路的设计和匹配。
了解外界电容与晶体负载的匹配估计值表对于无线电器件的设计和应用至关重要。
2. 外界电容与晶体的匹配问题在无线电频率合成电路中，为了使晶体振荡器达到最佳工作状态，必须与外部电路匹配良好。
晶体振荡器内部一般包含了晶体谐振器和晶体管放大器。
而外部电路则通常由电容、电感和阻抗网络组成。
而外界电容作为一个非常重要的元件，直接影响了晶振的工作状态和性能。
对外界电容与晶体负载的匹配进行准确的估计和设计是非常重要的。
3. 外界电容与晶体匹配估计值表为了方便无线电器件的设计和应用，一些无线电领域的专家总结出了外界电容与晶体 (无源晶振)负载的匹配估计值表。
这些匹配估计值表可以根据晶体的频率、阻抗等参数，以及外部电路的设计要求，提供一些初步的匹配值。
虽然这些匹配估计值表不能完全替代实际的匹配设计，但可以作为一个很好的起点，帮助工程师们进行初步设计和估算。
4. 外界电容与晶体匹配的探索在实际设计中，匹配外界电容与晶体的过程并不是一件简单的事情。
需要综合考虑晶体的工作频率、稳定度、阻抗特性，以及外部电路的特性和要求。
在进行匹配设计时，工程师们需要不断探索，不断进行实验和调整，才能得到最佳的匹配结果。
外界电容与晶体匹配并不是一个静态的数值问题，而是一个动态的过程，需要不断迭代和优化。
5. 个人观点和理解在进行外界电容与晶体负载的匹配设计时，我认为需要充分理解晶体振荡器的原理和工作机制，以及外部电路的设计要求。
只有这样，才能更好地进行匹配设计，使晶体振荡器达到最佳的工作状态。
另外，需要注意的是匹配估计值表只能作为一个起点，实际的匹配设计中还需要结合实际情况进行调整和优化。
无源晶振电容匹配与常见问题
1、无源晶振的匹配电容一般最好选择两个不等值的电容，一大一小可以加快起振。
在许可范围内尽量选小一些的电容，大些的电容虽有利于振荡的稳定，但会增加起振时间.一般常用的电容有12PF、15PF,22PF,33PF等，大致都是一个二十皮法量级。
2、石英晶体不可以在RC正弦波振荡电路中使用。
由于石英晶振处于串联谐振点时，晶体阻抗接近于零，调解电容器C，使LC并联电路的谐振频率接近石英晶体的固有谐振频率，电路才能产生稳定的振荡。
所以石英晶体不能在RC正弦波振荡电路中使用
3、无源晶振电路经常出现的问题有以下几种
a、不起振。
晶振的欠激励现象，原因在于激励功率不够或起振时间太长。
这种现象通常表现为上电复位后晶振不工作或是低功耗模式下晶振不工作，但是敲击一下晶振又会正常起振。
解决方法是选择能耗小的晶体，同时在数据手册允许范围内减少外接电容值，缩短起振时间，电容取值不要相同。
b、频率偏大，此为过激励现象，用示波器可以观察到输出波形的波峰和波谷被削平。
此时晶振被过分驱动，应在芯片相关脚上串接电阻调整至输出波形清晰完整。
晶体负载电容选取
晶体负载电容的选取主要考虑以下几个因素：
1.晶体的规格：晶体的规格中有一个负载电容的参数Cl，它是电路中跨接晶体两端的总的有效电容
（不是晶振外接的匹配电容），主要影响负载谐振频率和等效负载谐振电阻，与晶体一起决定振荡器电路的工作频率。
负载电容变大，晶体震荡的频率变小；负载电容变小，晶体震荡频率变大。
2.晶体的负载电容与晶振外部两端连接的电容参数的匹配：如果匹配不正确，很容易造成频率偏差，
精度误差等，从而导致晶振无法达到最终的精准要求。
3.晶体负载电容的公式：其中，CS为晶体两个管脚间的寄生电容，CD表示晶体振荡电路输出管脚
到地的总电容，包括PCB走线电容CPCB、芯片输出管脚寄生电容CO、外加匹配电容CL2，即CD=CPCB+CO+CL2，CG表示晶体振荡电路输入管脚到地的总电容，包括PCB走线电容CPCB、芯片输入管脚寄生电容CI、外加匹配电容CL1，即CG=CPCB+CI+CL1。
4.经验值：无源晶体的负载电容是一项非常重要的参数。
无源晶体属于被动元器件，所谓的被动元
器件即是自身不能工作。
在实际应用中，需要根据经验值和测试实际测量输出频率的偏差进一步调整负载电容的大小。
综上，在选取晶体负载电容时，需要考虑晶体的规格、晶振外部两端连接的电容参数的匹配、晶体负载电容的公式以及经验值等因素。
32.768khz无源晶振的匹配电容
32.768khz无源晶振的匹配电容
无源晶振通常需要匹配电容来调整其频率，以确保它在指定频率（例如32.768 kHz）下正常工作。
匹配电容的选择取决于晶振的参数，包括晶振的额定频率、等效串联电阻（ESR）、等效串联电感（ESL）等。
在设计32.768 kHz的无源晶振电路时，一般需要考虑以下几个步骤：
1.查阅晶振的规格书：从晶振的规格书中获取关键参数，特别是
额定频率、ESR等。
2.计算匹配电容：使用晶振厂家提供的公式或图表，计算匹配电
容的理论值。
这通常涉及将晶振的ESR与匹配电容相联合，以
形成LC谐振电路。
3.考虑电路布局：电路的布局对于晶振的匹配也很重要。
确保布
局合理，尽量减小电路中可能引入的干扰和损耗。
4.实际调试：在实际电路中，可能需要通过试验和调试来优化匹
配电容的值。
使用频谱分析仪或示波器等工具来监测晶振的输
出，并调整匹配电容以使其达到设计频率。
请注意，无源晶振的调谐和匹配可能因制造差异、环境温度等因素而有所变化。
因此，最终的匹配电容值可能需要通过实际测试和调试来确定。
最好的方法是参考晶振厂家提供的设计指南和规格书，并在实际电路中进行仔细的调试。
无源晶振外接电容
无源晶振外接电容在现代电子设备中，晶振是非常常见的元件。
它的作用是提供设备的基准振荡频率，保证设备的正常工作。
然而，在一些特殊情况下，为了满足特定的设计需求，我们可能需要对晶振进行一些特殊的处理。
其中，无源晶振外接电容就是一个典型的例子。
在晶振电路中，一般会使用一个或多个电容与晶振并联，这些电容被称为外接电容。
它们的作用是调整晶振电路的工作状态，从而达到所需的运行频率。
根据晶振的类型和应用场景的不同，外接电容的数值和连接方式也会有所差异。
那么，为什么我们会需要无源晶振外接电容呢？这是因为在一些特殊的电路设计中，我们需要对晶振的频率进行微调。
尤其是对于那些高要求频率精度的应用，如无线通讯系统、精密测量仪器等，微调晶振频率是非常重要的。
晶振的频率调整通常是通过改变其工作电容实现的。
而在一些应用中，为了方便频率调整，我们采用了外接电容，通过改变振荡电路的总电容来调整频率。
这就是无源晶振外接电容的作用。
在实际应用中，无源晶振外接电容的数值并不是随意选择的。
相反，它需要根据晶振的类型、频率精度要求、环境条件等多个因素来确定。
一般来说，外接电容的数值越大，频率的微调范围就越大，但相应的频率精度也会降低。
因此，在选择无源晶振外接电容时，我们需要综合考虑这些因素，并根据具体需要进行调整。
除了数值的选择外，无源晶振外接电容的连接方式也是需要注意的。
对于一些频率较高的晶振，我们通常会选择串联连接方式，这样可以减小晶振电路的等效电容，提高频率的稳定性。
而对于一些频率较低的晶振，我们则会选择并联连接方式，从而增加晶振电路的等效电容，扩大频率的微调范围。
在实际应用中，无源晶振外接电容的调试和测试也是非常重要的。
通过合理调整外接电容的数值和连接方式，我们可以在最小的误差范围内实现所需的频率调整。
因此，在设计和制造阶段，我们需要进行一系列的电路参数测试和频率测量，以确保无源晶振外接电容的正确选择和设置。
总之，无源晶振外接电容在一些特殊的电路设计中发挥着重要的作用。
无源晶振的负载电容选取
负载电容（请参阅数据表中的具体说明）注：有效负载电容晶振制造商通常会在晶振的数据表中定义有效负载电容。
从电子学角度来说，电容器以串行方式连接到引脚XIN 与XOUT上，这时有效负载电容为：C(eff) = {C(XIN) ? C(XOUT)}/{C(XIN) + C(XOUT)}因此，晶振的数据表中规定12pF的有效负载电容要求在每个引脚XIN 与XOUT上具有22pF（2 * 12pF = 24pF = 22pF + 2pF 寄生电容）。
MSP430x1xx 与MSP430x3xx 系列为32kHz振荡器提供了约12pF的固定集成负载电容器，并且无需任何其它外部负载电容器即可支持需要6pF有效负载电容的晶振。
高频率XTAL 振荡器无内置负载电容器。
MSP430x4xx 系列为低频率与高频率模式下的LFXT1 振荡器提供了软件可选的集成负载电容器。
该器件数据表中提供了可选值。
XT2 振荡器没有任何内置负载电容器。
ESR为了确保振荡器操作稳定，MSP430x1xx 与MSP430x3xx 系列均需要ESR < 50kOhm的32kHz晶振。
MSP430x4xx 系列的低功耗振荡器需要ESR < 100kOhm的32kHz 晶振。
高频率晶振的建议ESR 值是<= 40Ohms（频率为8MHz时）。
与建议的最大值相比，ESR 的值越低，振荡器启动性能与稳定性也越好。
设计考虑事项：使晶振、外部电容器（如果有）与MSP430 之间的信号线尽可能保持最短。
当非常低的电流通过MSP430晶振振荡器时，如果线路太长，会使它对EMC、ESD 与串扰产生非常敏感的影响。
而且长线路还会给振荡器增加寄生电容。
如果MSP430在插座中：请注意插座会给振荡器增加寄生电容。
尽可能将其它时钟线路与频繁切换的信号线路布置在远离晶振连接的位置。
当心晶振和地的走线将晶振外壳接地当VCC < 2.5 V 时，MSP430x1xx 的LFXT1 振荡器要求在LF模式下使用从XOUT 到VSS 的5.1MOhm 电阻器。
无源晶振的负载电容
无源晶振的负载电容
无源晶振是无源元件之一，常用于电子产品的时基电路中，如时钟电路、计数器等。
它由晶体振荡器和放大器组成，能够产生稳定的振荡信号。
在使用无源晶振时，需要给它加上适当的负载电容，以使晶振能够发挥出最佳的性能。
负载电容的大小直接影响晶振的频率稳定性和起振能力。
一般来说，无源晶振的负载电容应该根据晶振的频率来选择。
若负载电容过大，则会降低晶振的起振能力，使其难以启动；而负载电容过小，则会使晶振的频率稳定性变差。
在选择负载电容时，还需考虑晶振的负载电容范围。
一般来说，晶振的负载电容范围是在它的额定负载电容值的基础上，加上或减去一定的容差范围。
若负载电容超出了这个范围，则会影响晶振的性能。
总之，选择适当的负载电容对于无源晶振的正常工作至关重要，需要根据晶振的频率和负载电容范围来进行选择。
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晶振的负载电容
这两个电容叫晶振的负载电容，分别接在晶振的两个脚上和对地的电容，一般在几十皮发。
它会影响到晶振的谐振频率和输出幅度，一般订购晶振时候供货方会问你负载电容是多少。
晶振的负载电容=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+Cic+△C式中Cd,Cg为分别接在晶振的两个脚上和对地的电容,Cic（集成电路内部电容）+△C（PCB上电容）经验值为3至5pf.各种逻辑芯片的晶振引脚可以等效为电容三点式振荡器. 晶振引脚的内部通常是一个反相器, 或者是奇数个反相器串联. 在晶振输出引脚XO 和晶振输入引脚XI 之间用一个电阻连接, 对于CMOS 芯片通常是数M 到数十M 欧之间. 很多芯片的引脚内部已经包含了这个电阻, 引脚外部就不用接了. 这个电阻是为了使反相器在振荡初始时处与线性状态, 反相器就如同一个有很大增益的放大器, 以便于起振. 石英晶体也连接在晶振引脚的输入和输出之间, 等效为一个并联谐振回路, 振荡频率应该是石英晶体的并联谐振频率. 晶体旁边的两个电容接地, 实际上就是电容三点式电路的分压电容, 接地点就是分压点. 以接地点即分压点为参考点, 振荡引脚的输入和输出是反相的, 但从并联谐振回路即石英晶体两端来看, 形成一个正反馈以保证电路持续振荡. 在芯片设计时, 这两个电容就已经形成了, 一般是两个的容量相等, 容量大小依工艺和版图而不同, 但终归是比较小, 不一定适合很宽的频率范围. 外接时大约是数PF 到数十PF, 依频率和石英晶体的特性而定. 需要注意的是: 这两个电容串联的值是并联在谐振回路上的, 会影响振荡频率. 当两个电容量相等时, 反馈系数是0.5, 一般是可以满足振荡条件的, 但如果不易起振或振荡不稳定可以减小输入端对地电容量, 而增加输出端的值以提高反馈量. 在这里不能画图, 不知道叙述是否清楚. 一般芯片的Data sheet 上会有说明。
贴片无源晶振负载等效电容
贴片无源晶振负载等效电容
贴片无源晶振的负载等效电容（Load Capacitance）是指在电路中跨接晶振两端的总的外界有效电容。
它由几个部分组成，包括：
1.Cd和Cg：分别接在晶振的两个脚上和对地的电容。
一般情况下，Cd等于Cg，但也可以不等。
这两个电容被称为匹配电容或外接电容，其作用是调节负载电容以使其与晶振的要求相一致。
需要注意的是，Cd和Cg串联后的总电容值（Cd*Cg/(Cd+Cg)）才是有效的负载电容部分。
例如，如果Cd和Cg都等于30pF，那么它们对负载电容的贡献是15pF。
2.Cic：芯片引脚分布电容以及芯片内部电容。
有些芯片为了在PCB上省去Cd和Cg，会在芯片内部集成电容。
3.△C：PCB走线分布电容，其经验值通常在2.5至5pF 之间。
负载电容的计算公式为：CL = [Cd*Cg/(Cd+Cg)] + Cic + △C。
其中，CL是负载电容，Cd和Cg是分别接在晶振的两个脚上和对地的电容，Cic是芯片引脚分布电容以及芯片内部电容，△C是PCB走线分布电容。
需要注意的是，负载电容对振荡频率有影响。
一般来说，增大负载电容会使振荡频率下降，而减小负载电容会使振荡频率升高。
此外，负载电容的改变也会影响晶振的其他性能参数，因此在选择和使用晶振时，需要根据具体的应用需求和晶振的规格书来确定合适的负载电容值。
技术文章——无源晶振的频率测量方法
技术文章——无源晶振的频率测量方法晶振，是电路中重要的电子元件，控制着系统运行的节拍。
基于不同的应用场景，晶振有多种类型，无源晶振是其中价格便宜而又应用广泛的一种。
在使用示波器测量无源晶振输出频率时，常常会发现晶振有输出无信号、晶振不起振等异常情况。
本文就此情况略谈一二。
1.无源晶振，准确来说应叫Crystal（晶体），有源晶振则叫Oscillator（振荡器）。
无源晶振是在石英晶片的两端镀上电极而成，其两管脚是无极性的。
无源晶振自身无法震荡，在工作时需要搭配外围电路。
在一定条件下，石英晶片会产生压电效应：晶片两端的电场与机械形变会互相转化。
当外加交变电压的频率与晶片的固有频率相等时，晶体产生的振动和电场强度最大，这称为压电谐振，类似与LC 回路的谐振。
图 1 石英晶体的电路符号、等效电路、电抗特性及外围电路图由于晶体为无源器件，其对外围电路的参数较为敏感，尤其为负载电容。
根据晶体的手册，我们得知测试电路中有推荐电容，此电容对晶体是否起振大有关联：Cg、Cg称作匹配电容，是接在晶振的两个脚上的对地电容，其作用就是调节负载电容使其与晶振的要求相一致，需要注意的是Cg、Cg串联后的总电容值（）才是有效的负载电容部分。
Cic：芯片引脚分布电容以及芯片内部电容。
△C：PCB走线分布电容，经验值为3至5pF。
在某项目上使用到的一款32.768kHz无源晶振，手册中负载电容推荐值为12.5pF。
可见此值较为细小，微小的变化足以影响电路特性。
探头，其实跟示波器一样，都是测量系统的一部分，其正确使用与否很大影响着测试结果。
当探头的探针点击测量点时，探头的接入会对被测电路造成影响，这被称为探头的负载效应。
这种负载效应一般简化为电阻与电容的并联。
在带宽500MHz以下的示波器，一般标配是1倍衰减或10倍衰减的无源探头，某些探头的衰减比可手动选择。
不同衰减比的探头在带宽、输入电阻、输入电容上面都有差异：图 2 ZP1025SA 1倍、10倍衰减时的参数差异可见探头的输入电容，比晶体手册的负载电容要大。
晶振旁外接电容的选择
晶振旁外接电容的选择现阶段的浅显认识，参考了很多别人的文章。
以后如果有新的认识后会继续补充。
负载电容是指晶振要正常震荡所需要的电容。
换句话说，晶振的频率就是在它提供的负载电容下测得的，能最大限度的保证频率值的误差。
也能保证温漂等误差。
晶振的负载电容值是已知数，在出厂的时候已经定下来。
单片机晶振上两个电容是晶振的外接电容，分别接在晶振的两个脚上和对地的电容，一般在几十皮发，在选择外接电容的时候是根据晶振厂家提供的晶振要求选值的，一般外接电容是为了使晶振两端的等效电容等于或接近负载电容。
要求高的场合还要考虑ic输入端的对地电容。
然后根据确定的负载电容推算，外接电容会影响到晶振的谐振频率和输出幅度。
负载电容每个晶振都会有的参数例如：稳定度是多少PPN 负载电容是多少PF等...当晶振接到震荡电路上在震荡电路所引入的电容不符合晶振的负载电容的容量要求时震荡电路所出的频率就会和晶振所标的频率不同。
那么，如何来选择外接电容？晶振的负载电容=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+Cic+△C式中Cd,Cg为分别接在晶振的两个脚上和对地的电容,Cic（集成电路内部电容）+△C （PCB上电容）经验值为3至5pf。
两个电容的取值都是相同的，或者说相差不大，如果相差太大，容易造成谐振的不平衡，容易造成停振或者干脆不起振。
一般晶振两端所接电容是所要求的负载电容的两倍。
这样并联起来就接近负载电容了。
比如负载电容15pf的话，两边个接27pf的差不多了。
从石英晶体谐振器的等效电路可知，它有两个谐振频率，即（1）当L、C、R支路发生串联谐振时，它的等效阻抗最小（等于R）。
串联揩振频率用fs表示，石英晶体对于串联揩振频率fs呈纯阻性，（2）当频率高于fs时L、C、R支路呈感性，可与电容C。
发生并联谐振，其并联频率用fd表示。
根据石英晶体的等效电路，可定性画出它的电抗—频率特性曲线。
可见当频率低于串联谐振频率fs或者频率高于并联揩振频率fd时，石英晶体呈容性。
晶振的负载电容
晶振要求的谐振电容值的含义请老师指教：晶振的参数里有配用的谐振电容值。
比如说32.768K的是12.5pF；4.096M的是20pF. 这个值和实际电路中晶振上接的两个电容值是什么关系？像DS1302用的就是32.768K的晶振，它内部的电容是6pF的回答：你所说的是晶振的负载电容值。
指的是晶振交流电路中，参与振荡的，与晶振串联或并联的电容值。
晶振电路的频率主要由晶振决定，但既然负载电容参与振荡，必然会对频率起微调作用的。
负载电容越小，振荡电路频率就会越高4.096MHz的负载电容为20pF，说明晶振本身的谐振频率<4.096MHz，但如果让20pF的电容参与振荡，频率就会升高为4.096MHz。
或许有人会问为什么这么麻烦，不如将晶振直接做成4.096MHz而不用负载电容？不是没有这样的晶振，但实际电路设计中有多种振荡形式，为了振荡反馈信号的相移等原因，也有为了频率偏差便于调整等原因，大都电路中均有电容参与振荡。
为了准确掌握晶振电路中该用多大的电容，只要把握晶体负载电容应等于振荡回路中的电容+杂散电容就可以了。
你所说的IC中6pF的电容就可看作杂散电容晶振的负载电容晶体元件的负载电容是指在电路中跨接晶体两端的总的外界有效电容。
是指晶振要正常震荡所需要的电容。
一般外接电容，是为了使晶振两端的等效电容等于或接近负载电容。
要求高的场合还要考虑ic输入端的对地电容。
应用时一般在给出负载电容值附近调整可以得到精确频率。
此电容的大小主要影响负载谐振频率和等效负载谐振电阻。
晶振的负载电容=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+Cic+△C式中Cd,Cg为分别接在晶振的两个脚上和对地的电容,Cic（集成电路内部电容）+△C（PCB上电容).就是说负载电容15pf的话，两边个接27pf的差不多了，一般a为6.5～13.5pF 各种逻辑芯片的晶振引脚可以等效为电容三点式振荡器. 晶振引脚的内部通常是一个反相器, 或者是奇数个反相器串联. 在晶振输出引脚XO 和晶振输入引脚XI 之间用一个电阻连接, 对于CMOS 芯片通常是数M 到数十M 欧之间. 很多芯片的引脚内部已经包含了这个电阻, 引脚外部就不用接了. 这个电阻是为了使反相器在振荡初始时处与线性状态, 反相器就如同一个有很大增益的放大器, 以便于起振. 石英晶体也连接在晶振引脚的输入和输出之间, 等效为. 晶体旁边的两个接地点就是分压点. 以接地, 但从并联谐振回路即石英晶体两端来看, 形成一个正反馈以保证电路持续振荡. 在芯片设计时, 这两个电容就已经形成了, 一般是两个的容量相等, 容量大小依工艺和版图而不同, 但终归是比较小, 不一定适合很宽的频率范围. 外接时大约是数PF 到数十PF, 依频率和石英晶体的特性而定. 需要注意的是: 这两个电容串联的值是并联在谐振回路上的, 会影响振荡频率. 当两个电容量相等时, 反馈系数是0.5, 一般是可以满足振荡条件的, 但如果不易起振或振荡不稳定可以减小输入端对地电容量, 而增加输出端的值以提高反馈量.设计考虑事项：1.使晶振、外部电容器（如果有）与IC之间的信号线尽可能保持最短。
d单片机晶振电容选择
d单片机晶振电容选择
选择单片机晶振电容的关键是根据晶振的频率和负载电容的条件来确定。
以下是一些常见的选择方法：
1. 查阅单片机的数据手册：每种单片机都有一个推荐的晶振电容范围，可以在数据手册中找到。
根据手册中的推荐值选择合适的电容。
2. 考虑晶振的频率：晶振的频率越高，所需的电容值也会相应增加。
一般来说，晶振频率在1MHz以下时，电容值在10-22pF范围内；在1MHz以上时，电容值可以在22-33pF范围内。
3. 考虑负载电容：负载电容是指晶振两端并联的电容，用于提供稳定的工作环境。
一般来说，负载电容的值应该与晶振电容的值相等或略大一些。
选择单片机晶振电容时，要根据单片机的要求和晶振的频率进行选择，同时考虑负载电容的条件，选择合适的电容值。
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负载电容（请参阅数据表中的具体说明）
注：有效负载电容
晶振制造商通常会在晶振的数据表中定义有效负载电容。
从电子学角度来说，电容器以串行方式连接到引脚XIN 与XOUT上，这时有效负载电容为：
C(eff) = {C(XIN) ? C(XOUT)}/{C(XIN) + C(XOUT)}
因此，晶振的数据表中规定12pF的有效负载电容要求在每个引脚XIN 与XOUT上具有22pF（2 * 12pF = 24pF = 22pF + 2pF 寄生电容）。
MSP430x1xx 与MSP430x3xx 系列为32kHz振荡器提供了约12pF的固定集成负载电容器，并且无需任何其它外部负载电容器即可支持需要6pF有效负载电容的晶振。
高频率XTAL 振荡器无内置负载电容器。
MSP430x4xx 系列为低频率与高频率模式下的LFXT1 振荡器提供了软件可选的集成负载电容器。
该器件数据表中提供了可选值。
XT2 振荡器没有任何内置负载电容器。
ESR
为了确保振荡器操作稳定，MSP430x1xx 与MSP430x3xx 系列均需要ESR < 50kOhm的32kHz晶振。
MSP430x4xx 系列的低功耗振荡器需要ESR < 100kOhm的32kHz 晶振。
高频率晶振的建议ESR 值是<= 40Ohms（频率为8MHz时）。
与建议的最大值相比，ESR 的值越低，振荡器启动性能与稳定性也越好。
设计考虑事项：
使晶振、外部电容器（如果有）与MSP430 之间的信号线尽可能保持最短。
当非常低的电流通过MSP430晶振振荡器时，如果线路太长，会使它对EMC、ESD 与串扰产生非常敏感的影响。
而且长线路还会给振荡器增加寄生电容。
如果MSP430在插座中：请注意插座会给振荡器增加寄生电容。
尽可能将其它时钟线路与频繁切换的信号线路布置在远离晶振连接的位置。
当心晶振和地的走线
将晶振外壳接地
当VCC < 2.5 V 时，MSP430x1xx 的LFXT1 振荡器要求在LF模式下使用从XOUT 到VSS 的5.1MOhm 电阻器。
一般电容的计算公式是：
两边电容为Cg,Cd,
负载电容为Cl
cl=cg*cd/(cg+cd)+a
就是说负载电容15pf的话，两边个接27pf的差不多了，一般a为6.5～13.5pF。