【導讀】單片機晶振旁邊兩個對地電容叫晶振的負載電容，分別接在晶振的兩個腳上和對地的電容，一般在幾十皮發。它會影響到晶振的諧振頻率和輸出幅度，一般訂購晶振時候供貨方會問你負載電容是多少。
單片機晶振旁邊兩個對地電容叫晶振的負載電容，分別接在晶振的兩個腳上和對地的電容，一般在幾十皮發。它會影響到晶振的諧振頻率和輸出幅度，一般訂購晶振時候供貨方會問你負載電容是多少。
一般單片機的晶振工作于并聯諧振狀態，也可以理解為諧振電容的一部分。它是根據晶振廠家提供的晶振要求負載電容選值的，換句話說，晶振的頻率就是在它提供的負載電容下測得的，能最大限度的保證頻率值的誤差。也能保證溫漂等誤差。兩個電容的取值都是相同的，或者說相差不大，如果相差太大，容易造成諧振的不平衡，容易造成停振或者干脆不起振。晶振負載電容值指的是晶振的交流電路中參與振蕩與晶振串聯或者并聯的負載電容值。晶振的電路頻率主要是有晶振自身決定，既然負載電容參與電路振蕩，肯定會對頻率多少起到微調作用。負載電容值越小，振蕩電路就會反而越高。
各種邏輯芯片的晶振引腳可以等效為電容三點式振蕩器。晶振引腳的內部通常是一個反相器，或者是奇數個反相器串聯。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M到數十M歐之間。很多芯片的引腳內部已經包含了這個電阻，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與線性狀態，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，等效為一個并聯諧振回路，振蕩頻率應該是石英晶體的并聯諧振頻率。
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振蕩。在芯片設計時，這兩個電容就已經形成了，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PF到數十PF，依頻率和石英晶體的特性而定。需要注意的是：這兩個電容串聯的值是并聯在諧振回路上的，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。
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振蕩。在芯片設計時，這兩個電容就已經形成了，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PF到數十PF，依頻率和石英晶體的特性而定。需要注意的是：這兩個電容串聯的值是并聯在諧振回路上的，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。
振蕩電路不匹配導致晶振不起振，影響振蕩電路的三個指標：頻率誤差、負性阻抗、激勵電平。
①頻率誤差太大，導致實際頻率偏移標稱頻率從而引起晶振不起振。
解決辦法：選擇合適的PPM值的產品。
②負性阻抗過大太小都會導致晶振不起振。晶振在工作逐漸出現停振現象，用手碰觸或者用電烙鐵加熱晶振引腳又開始工作。
解決辦法：負性阻抗過大，可以將晶振外接電容Cd和Cg的值調大來降低負性阻抗;負性阻抗太小，則可以將晶振外接電容Cd和Cg的值調小來增大負性阻抗。一般而言，負性阻抗值應滿足不少于晶振標稱最大阻抗3-5倍。
③激勵電平過大或者過小也將會導致晶振不起振，激勵電平過大則可能出現晶振在工作中發燙，逐漸出現停振現象。
解決辦法：通過調整電路中的Rd的大小來調節振蕩電路對晶振輸出的激勵電平。一般而言，激勵電平越小越好，處理功耗低之外，還跟振蕩電路的穩定性和晶振的使用壽命有關。
晶振PCB布線：在PCB布線時，晶振電路的走線盡可能的短直，并盡可能靠近MCU，盡量降低振蕩電路中的雜散電容對晶振的影響；PCB布線的時候，盡量不要在晶振下面走信號線，避免對晶振產生電磁干擾，從而導致振蕩電路不穩定。帶有晶振的電路板一般不建議用超聲波清洗，避免發生共振而損壞晶振導致不良。
在PCB上的位置：如果你的PCB板比較大，晶振盡量靠邊一些，這是因為晶振設計在中間位置會因PCB板變形產生的機械張力而受影響，可能出現不良；如果你的PCB板比較小，晶振位置盡量往中間靠，不要設計在邊沿位置，這是因為PCB板小，一般SMT過回流焊都是多拼板，在分板的時候產生的機械張力會對晶振有影響，可能產生不良。
