陕西单片机晶振电容

A. 单片机的外部晶振电路是怎么回事，如何计算所选电容的

1. 晶振是晶体振荡器的简称，在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络。电工学上这个网络有两个谐振点，以频率的高低分，其中较低的频率是串联谐振；较高的频率是并联谐振。由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近，在这个极窄的频率范围内，晶振等效为一个电感，所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路，由于晶振等效为电感的频率范围很窄，所以即使其他元件的参数变化很大，这个振荡器的频率也不会有很大的变化。

2. 晶振有一个重要的参数——负载电容值，选择与负载电容值相等的并联电容，就可以得到晶振标称的谐振频率。一般的晶振振荡电路都是在一个反相放大器(注意是放大器不是反相器)的两端接入晶振，再有两个电容分别接到晶振的两端，每个电容的另一端再接到地，这两个电容串联的容量值就应该等于负载电容。请注意一般IC的引脚都有等效输入电容，这个不能忽略。一般的晶振的负载电容为15pF或12.5pF，如果再考虑元件引脚的等效输入电容，则两个22pF的电容构成晶振的振荡电路就是比较好的选择。

3. 

4. 如上图:晶振是给单片机提供工作信号脉冲的 这个脉冲就是单片机的工作速度 比如 12M晶振 单片机工作速度就是每秒12M 当然 单片机的工作频率是有范围的不能太大 一般24M就不上去了 不然不稳定。
   晶振与单片机的脚XTAL0和脚XTAL1构成的振荡电路中会产生偕波(也就是不希望存在的其他频率的波) 这个波对电路的影响不大 但会降低电路的时钟振荡器的稳定性 为了电路的稳定性起见ATMEL公司只是建议在晶振的两引脚处接入两个10pf-50pf的瓷片电容接地来削减偕波对电路的稳定性的影响 所以晶振所配的电容在10pf-50pf之间都可以的 没有什么计算公式。
   晶振电路中如何选择电容C1，C2?
   (1)因为每一种晶振都有各自的特性，所以最好按制造厂商所提供的数值选择外部元器件。
   (2)在许可范围内，C1，C2值越低越好。C值偏大虽有利于振荡器的稳定，但将会增加起振时间。
   (3)应使C2值大于C1值，这样可使上电时，加快晶振起振。
   在石英晶体谐振器和陶瓷谐振器的应用中，需要注意负载电容的选择。不同厂家生产的石英晶体谐振器和陶瓷谐振器的特性和品质都存在较大差异，在选用，要了解该型号振荡器的关键指标，如等效电阻，厂家建议负载电容，频率偏差等。在实际电路中，也可以通过示波器观察振荡波形来判断振荡器是否工作在最佳状态。示波器在观察振荡波形时，观察OSCO管脚(Oscillator output)，应选择100MHz带宽以上的示波器探头，这种探头的输入阻抗高，容抗小，对振荡波形相对影响小。(由于探头上一般存在10～20pF的电容，所以观测时，适当减小在OSCO管脚的电容可以获得更接近实际的振荡波形)。工作良好的振荡波形应该是一个漂亮的正弦波，峰峰值应该大于电源电压的70%。若峰峰值小于70%，可适当减小OSCI及OSCO管脚上的外接负载电容。反之，若峰峰值接近电源电压且振荡波形发生畸变，则可适当增加负载电容。
   用示波器检测OSCI(Oscillator input)管脚，如何解决容易导致振荡器停振的问题?
   部分的探头阻抗小不可以直接测试，可以用串电容的方法来进行测试。如常用的4MHz石英晶体谐振器，通常厂家建议的外接负载电容为10～30pF左右。若取中心值15pF，则C1，C2各取30pF可得到其串联等效电容值15pF。同时考虑到还另外存在的电路板分布电容，芯片管脚电容，晶体自身寄生电容等都会影响总电容值，故实际配置C1，C2时，可各取20～15pF左右。并且C1，C2使用瓷片电容为佳。硬之城

B. 51单片机晶振电路电容问题

这个晶振的选取和单片机内部的振荡电路有关，否则不能正常振荡；这个数值一般按照数据手册选取。特别像C8051F系列单片机还必须并联电阻，否则不能振荡。但一般都会有个范围，有的单片机有计算方法提供。

C. 单片机晶振电路电容大小

去查一下晶振的原理图。简单说就是晶振从外部看来是一个电感，与外接电容一起组成LC串联谐振回路。既然已经知道频率是12m，又知道电容值30pf，可以反推出晶振的电感值。

D. 单片机晶振的两个电容有什么作用

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。详情咨询扬兴科技。

E. 请教：单片机晶振为何要加匹配电容

1. 匹配电容：负载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。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。（资料出自YXC扬兴晶振官网）

2．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。他是一个测试条件，也是一个使用条件。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。

3．一般情况下，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。

4．负载电容是指晶振的两条引线连接IC块内部及外部所有有效电容之和，可看作晶振片在电路中串接电容。负载频率不同决定振荡器的振荡频率不同。标称频率相同的晶振，负载电容不一定相同。因为石英晶体振荡器有两个谐振频率，一个是串联揩振晶振的低负载电容晶振：另一个为并联揩振晶振的高负载电容晶振。所以，标称频率相同的晶振互换时还必须要求负载电容一至，不能冒然互换，否则会造成电器工作不正常。

F. 单片机晶振的电容是什么类型的电容

单片机晶振的电容是瓷片电容。
1、瓷片电容(ceramiccapacitor)是一种用陶瓷材料作介质，在陶瓷表面涂覆一层金属薄膜，再经高温烧结后作为电极而成的电容器。通常用于高稳定振荡回路中，作为回路、旁路电容器及垫整电容器。
2、瓷片电容分高频瓷介和低频瓷介两种。具有小的正电容温度系数的电容器，用于高稳定振荡回路中，作为回路电容器及垫整电容器。低频瓷介电容器限于在工作频率较低的回路中作旁路或隔直流用，或对稳定性和损耗要求不高的场合〈包括高频在内〉。这种电容器不宜使用在脉冲电路中，因为它们易于被脉冲电压击穿。

G. 请问单片机晶振电路中两个电容的作用是什么

单片机晶振电路中两个电容（负载电容）的作用是把电能转换成其他形式的能。如果没这两个电容的话，振荡部分会因为没有回路而停振。电路不能正常工作了。

负载频率不同决定振荡器的振荡频率不同。标称频率相同的晶振，负载电容不一定相同。因为石英晶体振荡器有两个谐振频率，一个是串联揩振晶振的低负载电容晶振：另一个为并联揩振晶振的高负载电容晶振。

所以，标称频率相同的晶振互换时还必须要求负载电容一致，不能冒然互换，否则会造成电器工作不正常。

电动机能把电能转换成机械能，电阻能把电能转换成热能，电灯泡能把电能转换成热能和光能，扬声器能把电能转换成声能。电动机、电阻、电灯泡、扬声器等都叫做负载。

晶体三极管对于前面的信号源来说，也可以看作是负载。对负载最基本的要求是阻抗匹配和所能承受的功率。

(7)陕西单片机晶振电容扩展阅读

单片机能正常工作的必要条件之一就是时钟电路，所以单片机就很需要晶振。通过一定的外接电路来，可以生成频率和峰值稳定的正弦波。

而单片机在运行的时候，需要一个脉冲信号，做为自己执行指令的触发信号，可以简单的想象为：单片机收到一个脉冲，就执行一次或多次指令。

单片机工作时，是一条一条地从RoM中取指令，然后一步一步地执行。单片机访问一次存储器的时间，称之为一个机器周期，这是一个时间基准。

—个机器周期包括12个时钟周期。如果一个单片机选择了12兆赫兹晶振，它的时钟周期是1/12us，它的一个机器周期是12×（1/12）us，也就是1us。

晶振是给单片机提供工作信号脉冲的。这个脉冲就是单片机的工作速度。比如12兆晶振。单片机工作速度就是每秒12兆。单片机内部也有晶振。接外部晶振可以或得更稳定的频率。

H. 单片机晶振两端电容的作用

那两个电容是谐振电容，在晶振工作过程中为晶振提供放电回路，电容的大小会影响充放电时间进而影响震荡频率。

I. 单片机晶振电路中接在晶振旁的两个电容的作用是什么

叫做旁路电容，有频率微调作用，主要是让电路更容易起振.

J. 如何选择合适的单片机晶振电容

原理上讲直接将晶振接到单片机上，单片机就可以工作。但这样构成的振荡电路中会产生偕波(也就是不希望存在的其他频率的波),这个波对电路的影响不大,但会降低电路的时钟振荡器的稳定性. 为了电路的稳定性起见，建议在晶振的两引脚处接入两个瓷片电容接地来削减偕波对电路的稳定性的影响,所以晶振必须配有起振电容，但电容的具体大小没有什么 普遍意义上的计算公式，不同芯片的要求不同。
（1）：因为每一种晶振都有各自的特性，所以最好按制造厂商所提供的数值选择外部元器件。
（2）：在许可范围内，C1,C2值越低越好。C值偏大虽有利于振荡器的稳定，但将会增比较常用的为15p-30p之间。
晶振的作用不同，材料不同，型号不同，源于每一种晶振都有各自它们各自的特性，所以最佳按制造厂商所供应的数值选择外部元器件。 当然晶振的电容也是按照不同的晶振类型所制造的，这是理所当然的。下面是晶振的电容选择方法，一定要仔细看哦：
晶振电容选择的几大标准
（1）：在容许范围内，C1,C2值越低越好。
（2）C值偏大虽有利于振荡器的安稳，但将会增加起振时间。
（3）：应使C2值大于C1值，这么可使上电时，加快晶振起振。
晶振的起振原因分析
在石英晶体谐振器和陶瓷谐振器的运用中，就需要留心负载电容的选择。因为不一样厂家出产的石英晶体谐振器和陶瓷谐振器的特性和质量都存在较大差异。
选择晶振电容的注意事项
（1）在选用时，需要了解该类型振荡器的要害方针，例如等效电阻，（凯越翔厂家建议负载电容，如频率偏差等。
（2）但是在实习电路中，也能够通过示波器查询振荡波形来判别振荡器是不是作业在最佳情况。
|（3）当然在示波器查询振荡波形时，所查询的OSCO管脚(Oscillator output)，应选择100MHz带宽以上的示波器探头，这种探头的输入阻抗高，容抗小，对振荡波形相对影响小。
（4）由于探头上通常存在10～20pF的电容，所以观测时，恰当减小在OSCO管脚的电容能够取得更靠近实习的振荡波形。
（5）凯越翔建议：因为作业出色的振荡波形应当是一个美丽的正弦波，峰峰值应当大于电源电压的70%。若峰峰值小于70%，可恰当减小OSCI及OSCO管脚上的外接负载电容。反之，若峰峰值靠近电源电压且振荡波形发生畸变，则可恰当增加负载电容。 所以在选择晶振的最佳电容时，是可以参考的哦！！！
专业仪器检测专晶振（更技术的选择）
因为用示波器查看OSCI(Oscillator input)管脚，如果简略致使振荡器停振（原因是：有些的探头阻抗小不能够直接检验）所以晶振的电容能够用串电容的方法来进行检验。
取中心值的小窍门（凯越翔独家揭秘）
如常用的4MHz石英晶体谐振器，通常凯越翔厂家建议的外接负载电容为10～30pF支配。若取中心值15pF，则C1，C2各取30pF可得到其串联等效电容值15pF。凯越翔k字晶振考虑到还别的存在的电路板分布电容的影响。以及芯片管脚电容，晶体自身寄生电容等都会影响总电容值，故实习配备C1，C2时，可各取20～15pF支配。因此C1，C2运用瓷片电容为佳。
当然这只是一部分的电容选择要求和技巧，然而最佳的晶振选择要求和技巧，还是要根据不同的晶振型号，类型和不同的材料晶振而定，当然还是要看各自的客户的选择要求来定哦如果你对晶振的电容选择上还有什么疑虑的，不妨登入凯越翔官查询更加详细的资料哦。（本文来自凯越翔，k字晶振）