晶振电路设计说明

晶振电路设计说明绝大多数的MCU爱好者对MCU晶体两边要各接一个22pF附近的电容不理解，因为这个电容有些时候是可以不要的。参考很多书籍，讲解的很少，往往提到最多的是起稳定作用，负载电容之类的话，都不是很深入理论的分析。问题是很多爱好者不去关心这两个电容，他们认为按参考设计做就行了，本人也是如此，直到有一次一个手机项目就因为这个电容出了问题，损失了几百万之后，才开始真正的考虑这个电容的作用。C1和C2就是电容，7404和R1实现一个NPN的三极管，大家可以对照高频书里的三点式电容振荡电路。接下来分析一下这个电路。7404必需要一个电阻，不然它处于饱和截止区，而不是放大区，R1相当于三极管的偏置作用，让7404处于放大区域，那么7404就是一个反相器，这个就实现了NPN三极管的作用，NPN三极管在共发射极接法时也是一个反相器。接下来用通俗的方法讲解一下这个三点式振荡电路的工作原理，大家也可以直接看书。大家知道一个正弦振荡电路要振荡的条件是，系统放大倍数大于1，这个容易实现，相位满足360°，接下来主要讲解这个相位问题：7404因为是反相器，也就是说实现了180°移相，那么就需要C1，C2和Y1实现180°移相就可以，恰好，当C1，C2，Y1形成谐振时，能够实现180移相，这个大家可以解方程等，把Y1当作一个电感来做。也可以用电容电感的特性，比如电容电压落后电流90°，电感电压超前电流90°来分析，都是可以的。当C1增大时,C2端的振幅增强，当C2降低时，振幅也增强。有些时候C1，C2不焊也能起振，这个不是说没有C1，C2，而是因为芯片引脚的分布电容引起的，因为本来这个C1，C2就不需要很大，所以这一点很重要。接下来分析这两个电容对振荡稳定性的影响。因为7404的电压反馈是靠C2的，假设C2过大，反馈电压过低，这个也