【導讀】各種邏輯芯片的晶振引腳可以等效為電容三點式振蕩器。晶振引腳的內(nèi)部通常是一個反相器，或者是奇數(shù)個反相器串聯(lián)。在晶振輸出引腳XO和晶振輸入引腳XI之間用一個電阻連接。
各種邏輯芯片的晶振引腳可以等效為電容三點式振蕩器。晶振引腳的內(nèi)部通常是一個反相器，或者是奇數(shù)個反相器串聯(lián)。在晶振輸出引腳XO和晶振輸入引腳XI之間用一個電阻連接，對于CMOS芯片通常是數(shù)M到數(shù)十M歐之間。很多芯片的引腳內(nèi)部已經(jīng)包含了這個電阻,，引腳外部就不用接了。這個電阻是為了使反相器在振蕩初始時處于線性狀態(tài)，反相器就如同一個有很大增益的放大器，以便于起振，石英晶體也連接在晶振引腳的輸入和輸出之間，等效為一個并聯(lián)諧振回路，振蕩頻率應(yīng)該是石英晶體的并聯(lián)諧振頻率。晶體旁邊的兩個電容接地，實際上就是電容三點式電路的分壓電容，接地點就是分壓點。以接地點即分壓點為參考點，振蕩引腳的輸入和輸出是反相的，但從并聯(lián)諧振回路即石英晶體兩端來看，形成一個正反饋以保證電路持續(xù)振蕩。在芯片設(shè)計時，這兩個電容就已經(jīng)形成了，一般是兩個的容量相等。容量大小依工藝和版圖而不同，但終歸是比較小，不一定適合很寬的頻率范圍。外接時大約是數(shù)PF到數(shù)十PF，依頻率和石英晶體的特性而定。需要注意的是：這兩個電容串聯(lián)的值是并聯(lián)在諧振回路上的，會影響振蕩頻率。當兩個電容量相等時，反饋系數(shù)是 0.5，一般是可以滿足振蕩條件的，但如果不易起振或振蕩不穩(wěn)定可以減小輸入端對地電容量，而增加輸出端的值以提高反饋量，一般芯片的 Data sheet 上會有說明。
圖1：晶振
1.匹配電容-----負載電容是指晶振要正常震蕩所需要的電容。一般外接電容，是為了使晶振兩端的等效電容等于或接近負載電容。要求高的場合還要考慮ic輸入端的對地電容。一般晶振兩端所接電容是所要求的負載電容的兩倍。這樣并聯(lián)起來就接近負載電容了。
2．負載電容是指在電路中跨接晶體兩端的總的外界有效電容。他是一個測試條件，也是一個使用條件。應(yīng)用時一般在給出負載電容值附近調(diào)整可以得到精確頻率。此電容的大小主要影響負載諧振頻率和等效負載諧振電阻。
3．一般情況下，增大負載電容會使振蕩頻率下降，而減小負載電容會使振蕩頻率升高。
4．負載電容是指晶振的兩條引線連接IC塊內(nèi)部及外部所有有效電容之和，可看作晶振片在電路中串接電容。負載頻率不同決定振蕩器的振蕩頻率不同。標稱頻率相同的晶振，負載電容不一定相同。因為石英晶體振蕩器有兩個諧振頻率，一個是串聯(lián)揩振晶振的低負載電容晶振：另一個為并聯(lián)揩振晶振的高負載電容晶振。所以，標稱頻率相同的晶振互換時還必須要求負載電容一至，不能冒然互換，否則會造成電器工作不正常。
