晶振的原理及作用晶振是电路中常用用的时钟元件,全称是叫晶体震荡器， 在单片机系统里晶振的作用非常大， 他结合单片机内部的电路， 产生单片机所必须的时钟频率， 单片机的一切指令的执行都是建 立在这个基础上的，晶振的提供的时钟频率越高，那单片机的运行速度也就越快。 晶振用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作， 以提供稳定， 精确的单 频振荡。 在通常工作条件下， 普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。 高级的精度更高。 有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率，称为压控振荡器（VCO）。 晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。 通常一个系统共用一个晶振， 便于各部分保持同 步。有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，而通过电子调整频率的方法保持同步。 晶振通常与锁相环电路配合使用， 以提供系统所需的时钟频率。 如果不同子系统需要不同频 率的时钟信号，可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。 下面我就具体的介绍一下晶振的作用以及原理，晶振一般采用如图 1a 的电容三端式(考毕 兹) 交流等效振荡电路； 实际的晶振交流等效电路如图 1b， 其中 Cv 是用来调节振荡频率， 一般用变容二极管加上不同的反偏电压来实现， 这也是压控作用的机理； 把晶体的等效电路 代替晶体后如图 1c。
其中 Co，C1，L1，RR 是晶体的等效电路。晶振电路图 分析整个振荡槽路可知，利用 Cv 来改变频率是有限的：决定振荡频率的整个槽路电容 C=Cbe,Cce,Cv 三个电容串联后和 Co 并联再和 C1 串联。 可以看出： C1 越小， Co 越大， Cv 变化时对整个槽路电容的作用就越小。因而能“压控”的频率范围也越小。实际上，由于 C1 很小(1E-15 量级)，Co 不能忽略(1E-12 量级，几 PF)。所以，Cv 变大时，降低槽路 频率的作用越来越小，Cv 变小时，升高槽路频率的作用却越来越大。这一方面引起压控特性的非线性，压控范围越大晶振原理，非线性就越厉害；另一方面，分给振荡的反馈电压(Cbe 上的 电压)却越来越小，最后导致停振。通过晶振的原理图你应该大致了解了晶振的作用以及工 作过程了吧。采用泛音次数越高的晶振，其等效电容 C1 就越小；因此频率的变化范围也就 越小。 微控制器的时钟源可以分为两类：基于机械谐振器件的时钟源，如晶振、陶瓷谐振槽路； RC（电阻、电容）振荡器。一种是皮尔斯振荡器配置，适用于晶振和陶瓷谐振槽路。另一 种为简单的分立 RC 振荡器。 用万用表测量晶体振荡器是否工作的方法：测量两个引脚电压是否是芯片工作电压的一半， 比如工作电压是 51 单片机的+5V 则是否是 2.5V 左右。
另外如果用镊子碰晶体另外一个脚，这个电压有明显变化晶振原理，证明是起振了的。 晶振的类型有 SMD 和 DIP 型，即贴片和插脚型 。 先说 DIP：常用尺寸有 HC-49U/T，HC-49S，UM-1，UM-5，这些都是 MHZ 单位的。 再说 SMD：有 0705，0603，0503，0302，这里面又分四个焊点和二个焊点的。不过越 小越贵,而且很小的话，做不出频率较高的晶振。
文章由启和科技编辑
上一篇：晶振器 （二）：定时器和计数器的区别；时钟和晶振的区别、RTC实时时钟；MPU、MCU、
