時(shí)鐘振蕩器的類(lèi)型分類(lèi) 單片機(jī)電路晶振不起振原因分析

無(wú)數(shù)電子線(xiàn)路和應(yīng)用需要精確定時(shí)或時(shí)鐘基準(zhǔn)信號(hào)。晶體時(shí)鐘振蕩器極為適合這方面的許多應(yīng)用。時(shí)鐘振蕩器有好幾種不同的類(lèi)型：電壓控制晶體振蕩器（VCXO）、溫度補(bǔ)償晶體振蕩器（TCXO）、恒溫箱晶體振蕩器（OCXO），以及數(shù)字補(bǔ)償晶體振蕩器（DCXO）。每種類(lèi)型都有自己的獨(dú)特性能。

晶體的選擇

其實(shí)，只需注意某些參數(shù)，即可選擇到適合應(yīng)用的振蕩器。

1、頻率穩(wěn)定性的考慮

晶體振蕩器的主要特性之一是工作溫度內(nèi)的穩(wěn)定性，它是決定振蕩器價(jià)格的重要因素。穩(wěn)定性愈高或溫度范圍愈寬，器件的價(jià)格亦愈高。設(shè)計(jì)工程師要縝密決定對(duì)特定應(yīng)用的實(shí)際需要，然后規(guī)定振蕩器的穩(wěn)定度。指標(biāo)過(guò)高意味著花錢(qián)愈多。對(duì)于頻率穩(wěn)定度要求±20ppm或以上的應(yīng)用，可使用普通無(wú)補(bǔ)償?shù)木w振蕩器。對(duì)于介于±1至±20ppm的穩(wěn)定度，應(yīng)該考慮TCXO。對(duì)于低于±1ppm的穩(wěn)定度，應(yīng)該考慮OCXO或DCXO。

2、輸出

必須考慮的其它參數(shù)是輸出類(lèi)型、相位噪聲、抖動(dòng)、電壓穩(wěn)定度、負(fù)載穩(wěn)定性、功耗、封裝形式、沖擊和振動(dòng)以及電磁干擾（EMI）。晶振器可HCMOS/TTL兼容、ACMOS兼容、ECL和正弦波輸出。每種輸出類(lèi)型都有它的獨(dú)特波形特性和用途。應(yīng)該關(guān)注三態(tài)或互補(bǔ)輸出的要求。對(duì)稱(chēng)性、上升和下降時(shí)間以及邏輯電平對(duì)某些應(yīng)用來(lái)說(shuō)也要作出規(guī)定。許多DSP和通信芯片組往往需要嚴(yán)格的對(duì)稱(chēng)性（45%至55%）和快速的上升和下降時(shí)間（小于5ns）。

3、相位噪聲和抖動(dòng)

在頻域測(cè)量獲得的相位噪聲是短期穩(wěn)定度的真實(shí)量度。它可測(cè)量到中央頻率的1Hz之內(nèi)和通常測(cè)量到1MHz。振蕩器的相位噪聲在遠(yuǎn)離中心頻率的頻率下有所改善。TCXO和OCXO振蕩器以及其它利用基波或諧波方式的晶體振蕩器具有最好的相位噪聲性能。采用鎖相環(huán)合成器產(chǎn)生輸出頻率的振蕩器比采用非鎖相環(huán)技術(shù)的振蕩器一般呈現(xiàn)較差的相位噪聲性能。抖動(dòng)與相位噪聲相關(guān)，但是它在時(shí)域下測(cè)量。以微微秒表示的抖動(dòng)可用有效值或峰—峰值測(cè)出。許多應(yīng)用，例如通信網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、ATM和SONET要求必須滿(mǎn)足嚴(yán)格的拌動(dòng)指標(biāo)。需要密切注意在這些系統(tǒng)中應(yīng)用的振蕩器的抖動(dòng)和相位噪聲特性。

4、電源和負(fù)載的影響

振蕩器的頻率穩(wěn)定性亦受到振蕩器電源電壓變動(dòng)以及振蕩器負(fù)載變動(dòng)的影響。正確選擇振蕩器可將這些影響減到最少。設(shè)計(jì)者應(yīng)在建議的電源電壓容差和負(fù)載下檢驗(yàn)振蕩器的性能。不能期望只能額定驅(qū)動(dòng)15pF的振蕩器在驅(qū)動(dòng)50pF時(shí)會(huì)有好的表現(xiàn)。在超過(guò)建議的電源電壓下工作的振蕩器亦會(huì)呈現(xiàn)壞的波形和穩(wěn)定性。 對(duì)于需要電池供電的器件，一定要考慮功耗。引入3.3V的產(chǎn)品必然要開(kāi)發(fā)在3.3V下工作的振蕩器。較低的電壓允許產(chǎn)品在低功率下運(yùn)行?，F(xiàn)今大部分市售的表面貼裝振蕩器在3.3V下工作。許多采用傳統(tǒng)5V器件的穿孔式振蕩器正在重新設(shè)計(jì)，以便在3.3V下工作。

5、封裝

與其它電子元件相似，時(shí)鐘振蕩器亦采用愈來(lái)愈小型的封裝。例如，M-tron公司的 M3L/M5L系列表面貼裝振蕩器現(xiàn)在采用3.2×5.0×1.0mm的封裝。通常，較小型的器件比較大型的表面貼裝或穿孔封裝器件更昂貴。小型封裝往往要在性能、輸出選擇和頻率選擇之間作出折衷。

6、工作環(huán)境

振蕩器實(shí)際應(yīng)用的環(huán)境需要慎重考慮。例如，高的振動(dòng)或沖擊水平會(huì)給振蕩器帶來(lái) 問(wèn)題。除了可能產(chǎn)生物理?yè)p壞，振動(dòng)或沖擊可在某些頻率下引起錯(cuò)誤的動(dòng)作。這些外部感應(yīng)的擾動(dòng)會(huì)產(chǎn)生頻率跳動(dòng)、增加噪聲分量以及間歇性振蕩器失效。對(duì)于要求特殊EMI兼容的應(yīng)用，EMI是另一個(gè)要優(yōu)先考慮的問(wèn)題。除了采用合適的PCB母板布局技術(shù)，重要的是選擇可提供輻射量最小的時(shí)鐘振蕩器。一般來(lái)說(shuō)，具有較慢上升/下降時(shí)間的振蕩器呈現(xiàn)較好的EMI特性。對(duì)于70MHz以下的頻率，建議使用HCMOS型的振蕩器。對(duì)于更高的頻率，可采用ECL型的振蕩器。ECL型振蕩器通常具有最好的總噪聲抑制，甚至在10至100MHz的較低頻率下，ECL型也比其它型的振蕩器略勝一籌。

43條說(shuō)清晶體的常見(jiàn)問(wèn)題

1、為什么51單片機(jī)愛(ài)用11.0592MHZ晶振？

（1）因?yàn)樗軌驕?zhǔn)確地劃分時(shí)鐘頻率，與UART常見(jiàn)的波特率相關(guān)。特別是較高的波特率（19600，19200），不管多么古怪的值，這些晶振都是準(zhǔn)確，常被使用的。（2）用11.0592晶振的原因是51單片機(jī)的定時(shí)器導(dǎo)致的。用51單片機(jī)的定時(shí)器做波特率發(fā)生器時(shí)，如果用11.0592MHz的晶振，根據(jù)公式算下來(lái)需要定時(shí)器設(shè)置的值都是整數(shù)；如果用12MHz晶振，則波特率都是有偏差的，比如9600，用定時(shí)器取0xFD，實(shí)際波特率10000，一般波特率偏差在4%左右都是可以的，所以也還能用STC90C516晶振12M波特率9600，倍數(shù)時(shí)誤差率6.99%，不倍數(shù)時(shí)誤差率8.51%，數(shù)據(jù)肯定會(huì)出錯(cuò)。這也就是串口通信時(shí)用11.0592MHz晶振的原因，在波特率倍速時(shí)，最高可達(dá)到57600，誤差率0.00%。用12MHz，最高也就4800，且有0.16%誤差率，但在允許范圍，所以沒(méi)多大影響。

2、在設(shè)計(jì)51單片機(jī)系統(tǒng)PCB時(shí)，晶振為何被要求緊挨著單片機(jī)？

原因如下：晶振是通過(guò)電激勵(lì)來(lái)產(chǎn)生固定頻率的機(jī)械振動(dòng)，而振動(dòng)又會(huì)產(chǎn)生電流反饋給電路，電路接到反饋后進(jìn)行信號(hào)放大，再次用放大的電信號(hào)來(lái)激勵(lì)晶振機(jī)械振動(dòng)，晶振再將振動(dòng)產(chǎn)生的電流反饋給電路，如此這般。當(dāng)電路中的激勵(lì)電信號(hào)和晶振的標(biāo)稱(chēng)頻率相同時(shí)，電路就能輸出信號(hào)強(qiáng)大，頻率穩(wěn)定的正弦波。整形電路再將正弦波變成方波送到數(shù)字電路中供其使用。問(wèn)題在于晶振的輸出能力有限，它僅僅輸出以毫瓦為單位的電能量。在 IC內(nèi)部，通過(guò)放大器將這個(gè)信號(hào)放大幾百倍甚至上千倍才能正常使用。晶振和 IC 間一般是通過(guò)銅走線(xiàn)相連的，這根走線(xiàn)可以看成一段導(dǎo)線(xiàn)或數(shù)段導(dǎo)線(xiàn)，導(dǎo)線(xiàn)在切割磁力線(xiàn)的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生電流，導(dǎo)線(xiàn)越長(zhǎng)，產(chǎn)生的電流越強(qiáng)。現(xiàn)實(shí)中，磁力線(xiàn)不常見(jiàn)， 電磁波卻到處都是，例如：無(wú)線(xiàn)廣播發(fā)射、電視塔發(fā)射、手機(jī)通訊等等。晶振和IC之間的連線(xiàn)就變成了接收天線(xiàn)，它越長(zhǎng)，接收的信號(hào)就越強(qiáng)，產(chǎn)生的電能量就越強(qiáng)，直到接收到的電信號(hào)強(qiáng)度超過(guò)或接近晶振產(chǎn)生的信號(hào)強(qiáng)度時(shí)，IC內(nèi)的放大電路輸出的將不再是固定頻率的方波了，而是亂七八糟的信 號(hào)，導(dǎo)致數(shù)字電路無(wú)法同步工作而出錯(cuò)。所以，畫(huà)PCB的時(shí)候，晶振離它的放大電路（IC管腳）越近越好。

3、單片機(jī)電路晶振不起振原因分析

遇到單片機(jī)晶振不起振是常見(jiàn)現(xiàn)象，那么引起晶振不起振的原因有哪些呢？①PCB板布線(xiàn)錯(cuò)誤；②單片機(jī)質(zhì)量有問(wèn)題；③晶振質(zhì)量有問(wèn)題；④負(fù)載電容或匹配電容與晶振不匹配或者電容質(zhì)量有問(wèn)題；⑤PCB板受潮，導(dǎo)致阻抗失配而不能起振；⑥晶振電路的走線(xiàn)過(guò)長(zhǎng)；⑦晶振兩腳之間有走線(xiàn)；⑧外圍電路的影響。 解決方案，建議按如下方法逐個(gè)排除故障：①排除電路錯(cuò)誤的可能性，因此可以用相應(yīng)型號(hào)單片機(jī)的推薦電路進(jìn)行比較。②排除外圍元件不良的可能性，因?yàn)橥鈬慵o(wú)非為電阻，電容，很容易鑒別是否為良品。③排除晶振為停振品的可能性，因?yàn)椴粫?huì)只試了一二個(gè)晶振。④試著改換晶體兩端的電容，也許晶振就能起振了，電容的大小請(qǐng)參考晶振的使用說(shuō)明。⑤在PCB布線(xiàn)時(shí)晶振電路的走線(xiàn)應(yīng)盡量短且盡可能靠近IC，杜絕在晶振兩腳間走線(xiàn)。

4、51單片機(jī)時(shí)鐘電路用12MHz的晶振時(shí)那電容的值是怎樣得出來(lái)的？

其實(shí)這兩個(gè)電容沒(méi)人能夠解釋清楚到底怎么選值，因?yàn)?2pF實(shí)在是太小了。這個(gè)要說(shuō)只能說(shuō)和內(nèi)部的振蕩電路自身特性有關(guān)系，搭配使用，用來(lái)校正波形，沒(méi)有人去深究它到底為什么就是這么大的值。

5、單片機(jī)晶振電路中兩個(gè)微調(diào)電容不對(duì)稱(chēng)會(huì)怎樣？相差多少會(huì)使頻率怎樣變化？

在檢測(cè)無(wú)線(xiàn)鼠標(biāo)的接收模塊時(shí)，發(fā)現(xiàn)其頻率總是慢慢變化（就是一直不松探頭的手，發(fā)現(xiàn)頻率慢慢變?。┚д袷切碌?！電容不對(duì)稱(chēng)也不會(huì)引起頻率的漂移，說(shuō)的頻率漂移可能是因?yàn)榫д竦碾娙莸娜萘亢懿环€(wěn)定引起的，可以換了試，換兩電容不難，要不就是的晶振的穩(wěn)定性太差了，或者測(cè)量的方法有問(wèn)題。

6、單片機(jī)晶振與速度的疑問(wèn)，執(zhí)行一條指令的周期不是由晶振決定的嗎。那么比如51單片機(jī)和MSP430，給51接高速晶振，430接低速的，是不是51跑的要快？是不是速度單片機(jī)速度僅僅與晶振有關(guān)，關(guān)鍵是單片機(jī)能不能支持那么大的晶振？ 每個(gè)單片機(jī)的速度是受到內(nèi)部邏輯門(mén)電平跳變速度限制的。兩個(gè)芯片同時(shí)使用同樣的晶振，比如12M的。因?yàn)锳VR是RISC指令集，它在同樣外部晶振頻率下，比51要快。比如，51最快能接40M，AVR是16M的晶振。STC89C52大都用12MHz晶振，但由于其12個(gè)時(shí)鐘周期才是一個(gè)機(jī)器周期，相當(dāng)于其主頻只有1MHz。MSP430采用RISC精簡(jiǎn)指令集， 430單片機(jī)若采用內(nèi)部DCO震蕩可達(dá)21MHz主頻。單個(gè)時(shí)鐘周期就可以執(zhí)行一條指令，相同晶振，速度較51快12倍。對(duì)于一個(gè)51，給它用更高的晶振，速度會(huì)快些。但是對(duì)于高級(jí)的單片機(jī)就不一樣了。高級(jí)單片機(jī)內(nèi)部，一般都是有頻率控制寄存器的，所以，簡(jiǎn)單的增加晶振，可能達(dá)到單片機(jī)的極限，導(dǎo)致跑飛。

7、請(qǐng)問(wèn)：有什么方法可以確定某一款單片機(jī)在某一大小的晶振下是否能正常工作？ 晶振選擇太高不太合適，具體晶振上限是多少，恐怕測(cè)不出來(lái)，只能按照人家單片機(jī)的要求，一般STC系列單片機(jī)上限是35M或40M，如STC11F16XE 35I-LQFP44G其中35I就是晶振最高35M的工業(yè)級(jí)芯片。超過(guò)上限會(huì)出現(xiàn)什么樣的問(wèn)題，沒(méi)有測(cè)試過(guò)，一般晶振選擇12M的比較多，如果選擇STC 1T指令的，就相當(dāng)于12*12=144M的晶振。如果用于串口通信，建議選用11.0592M的或22.184M，選擇晶振最主要還是參照人家的說(shuō)明書(shū)。

8、4個(gè)AT89C51單片機(jī)能否用一個(gè)12M的晶振使其都正常工作？一個(gè)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式，其余三個(gè)用外部方式。..那四個(gè)都用內(nèi)部方式可以不（將4個(gè)單片機(jī)都并聯(lián)在一個(gè)晶振上）？ 答：可以，其中一個(gè)正常接晶振，它的XTAL2輸出接到另外三個(gè)的XTAL1輸入上。

9、單片機(jī)的運(yùn)行速度和晶振大小的關(guān)系，若單片機(jī)的最高工作頻率是40M，晶振是否可以選擇24M或更高，但不超過(guò)40M，這樣單片機(jī)的運(yùn)行速度是否大增？長(zhǎng)期在此工作頻率下對(duì)單片機(jī)是否有不良影響？單片機(jī)對(duì)晶振的選擇的原則是怎樣的？ 當(dāng)然是有影響的，單片機(jī)的工作速度越快，功耗也越大，受干擾也會(huì)越厲害，總之最高能跑40M的，跑不超過(guò)40M的是沒(méi)有問(wèn)題的，只是對(duì)相關(guān)的技術(shù)（如PCB的設(shè)計(jì)元件的選取等）會(huì)高去很多。

10、89c51單片機(jī)的復(fù)位電路中常采用12MHz的晶振，實(shí)際上市場(chǎng)上稍小于12MHz，為什么呢？ 答：需要串口通訊時(shí)一般是用11.0582MHz的，這樣波特率才好算。用12MHz的工作周期就容易計(jì)算。

11、單片機(jī)晶振上電不起振，但是手碰一下晶振就起振了，為什么？ 答：看看晶振配的電容焊了沒(méi)有，容值有沒(méi)有錯(cuò)誤？最簡(jiǎn)單是用示波器，另外可以看一下電源是否正常。

12、怎樣判斷單片機(jī)外部晶振有沒(méi)有起振？STC89C52單片機(jī)本來(lái)是好好的后來(lái)不行了，換了個(gè)晶振就好了。但是過(guò)了幾個(gè)小時(shí)后又不行了，是怎么回事？怎樣判斷晶振是否起振？ 答：①先換一塊單片機(jī)試試，問(wèn)題還在則排除單片機(jī)；②可能是虛焊造成的，這點(diǎn)要注意；③用STC89C52也碰到過(guò)類(lèi)似的問(wèn)題，換了塊晶振就OK 了，好像STC起振不橡AT89S52那么順。其實(shí)對(duì)于STC89C52可以直接看30腳（ALE），接個(gè)燈，起振一下子就能看出來(lái)了。

13、51單片機(jī)晶振上接的電容大小該如何選擇？是晶振越大，電容值也要大一些嗎，一般常用多大的。有人說(shuō)常用的15-33pF，具體如何選擇效果最好？比如分別用一個(gè)6M和12M的晶振，用多大電容更合適？ 15-33pF都可以，一般用的是15pF和30pF晶振，大小影響不大。常用的4M和12M以及11.0592M和20M、24M都用22pF，單片機(jī)內(nèi)部有相應(yīng)的整形電路，不必?fù)?dān)心。

14、沒(méi)有程序的空白單片機(jī)，外部晶振能起振么？ 沒(méi)有內(nèi)部晶振的單片機(jī)，外部晶振可以起振，如傳統(tǒng)類(lèi)MS51系列單片機(jī)有內(nèi)部晶振的單片機(jī)，外部晶振不會(huì)起振，需要對(duì)外部晶振進(jìn)行配置后才會(huì)起振，如果不對(duì)外部晶振進(jìn)行配置仍使用內(nèi)部晶振，如silicon lab系列C8051F020單片機(jī)。

15、為什么at89c52 P1.0輸出2.5v電壓，單片機(jī)好像未工作，晶振波形是不規(guī)則的正弦波可不可以？線(xiàn)路板沒(méi)有達(dá)到預(yù)想效果，發(fā)光二極管一直亮，感覺(jué)還是單片機(jī)的問(wèn)題，P1.0輸出2.5v電壓，看門(mén)狗用的X5045，怎么回事？ 將看門(mén)狗拿掉，暫時(shí)做成最小系統(tǒng)，既只有電源、8952、晶振和兩只30pF左右的電容。①將P1.0口置1，測(cè)試該口的電壓是否在2.5V以上；②將P1.0口置0，測(cè)試改口電壓是否約為0V。是的話(huà)就是OK的，否則就要看看電源電壓、晶振、8952了。電源電壓是5+、-0.25V，且紋波一定要小。

16、制作MAX232下載單片機(jī)，工作電壓都正常，要外加晶振嗎？ 當(dāng)然要加，如果沒(méi)有外加晶振，那么單片機(jī)的時(shí)鐘電路就沒(méi)有了，導(dǎo)致單片機(jī)串口就不能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸了，最終這個(gè)下載器具就不能下載程序了。

17、若89C52單片機(jī)使用外接晶振，應(yīng)如何設(shè)置？ 晶振的兩個(gè)管腳各接一個(gè)20~30pF的電容后分別接入單片機(jī)的XTAL1和XTAL2，兩個(gè)電容的另一端并接后接地即可，不再需要任何設(shè)置。

18、晶體的原理，如何產(chǎn)生正弦信號(hào)的，詳細(xì)一點(diǎn)，從電路方面分析？ 晶體可以等效為一個(gè)電感，與里面的電容形成振蕩回路，能量從電感慢慢到電容，再?gòu)碾娙萋诫姼?，周而?fù)始形成振蕩。正半周是電容的充放電過(guò)程，負(fù)半周是電感的充放電過(guò)程。

19、用52單片機(jī)做一個(gè)交通燈電路。要求是紅燈/綠燈30s，黃燈3s。循環(huán)變化。晶體怎樣選擇？單指令周期多少比較合適？外接的兩個(gè)電容的作用是什么？大小多少合適？ 選擇晶體的話(huà)，兩個(gè)電容值可以選擇：30±10pF左右的（頻率在0~33MHZ之間）；選擇陶瓷晶振的話(huà)，電容值可以選擇：40±10pF左右的（頻率在1.2~12MHZ）振蕩器應(yīng)盡量靠近電容。指令周期是可以算的，這個(gè)是有公式的！

20、89c52單片機(jī)晶振頻率才12M，太小了，怎樣能改大晶振頻率？

外接18.432或者24MHz的晶振。或者換4T的W77E58單片機(jī)，這樣相當(dāng)于把工作頻率提高3倍。或者換1T的DS89C4XX單片機(jī)，這相當(dāng)于把工作頻率提高8倍！用1T的STC12C5A60S2單片機(jī)也有這樣的效果。

21、單片機(jī)不能正常工作，晶振問(wèn)題？如何去檢查晶振正常還是不正常？另外看到說(shuō)晶振跟兩個(gè)小電容要離得很近，幾乎都沒(méi)剪引腳就插上去了，這個(gè)也有關(guān)系嗎？

用萬(wàn)用表測(cè)量單片機(jī)連接晶振的兩個(gè)引腳，正常起振的狀態(tài)下電壓大概比供電電壓的1/2略低一些，如果其中一個(gè)或全部引腳為電源電壓或零就表明沒(méi)起振。那個(gè)引腳長(zhǎng)些一般不會(huì)有什么影響，相比之下接地更關(guān)鍵些，兩個(gè)諧振電容接地端到單片機(jī)的電源地要盡量近些。

22、22pf或30pf電容到底有什么作用？

剛學(xué)單片機(jī)的學(xué)長(zhǎng)告訴我單片機(jī)的晶振電路中就是用22pF或30pF的電容就行，照著焊電路一切ok，從沒(méi)想過(guò)為什么，知其所以然而不知其為什么所以然，真是悲哀。后來(lái)，我才懂得反思，調(diào)整，我對(duì)自己持有怎么的學(xué)習(xí)態(tài)度和應(yīng)該如何付諸于行動(dòng)有了新的理解，這遠(yuǎn)比單純的交給我一些知識(shí)要好很多。 讓我們一起來(lái)看看到底晶振電路中為什么用22pF或30pF的電容而不用別的了。其實(shí)單片機(jī)和其他一些IC的振蕩電路的真名叫“三點(diǎn)式電容振蕩電路”，如下圖

Y1是晶體，相當(dāng)于三點(diǎn)式里面的電感，C1和C2就是電容，5404非門(mén)和R1實(shí)現(xiàn)一個(gè)NPN的三極管，接下來(lái)分析一下這個(gè)電路。5404必需要一個(gè)電阻，不然它處于飽和截止區(qū)，而不是放大區(qū)，R1相當(dāng)于三極管的偏置作用，讓5404處于放大區(qū)域，那么5404就是一個(gè)反相器，這個(gè)就實(shí)現(xiàn)了NPN三極管的作用，NPN三極管在共發(fā)射極接法時(shí)也是一個(gè)反相器。大家知道一個(gè)正弦振蕩電路要振蕩的條件是，系統(tǒng)放大倍數(shù)大于1，這個(gè)容易實(shí)現(xiàn)，相位滿(mǎn)足360度，與晶振振蕩頻率相同的很小的振蕩就被放大了。接下來(lái)主要講解這個(gè)相位問(wèn)題：5404因?yàn)槭欠聪嗥?，也就是說(shuō)實(shí)現(xiàn)了180°移相，那么就需要C1，C2和Y1實(shí)現(xiàn)180°移相就可以，恰好，當(dāng)C1，C2，Y1形成諧振時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)180移相，這個(gè)大家可以解方程等，把Y1當(dāng)作一個(gè)電感來(lái)做。也可以用電容電感的特性，比如電容電壓落后電流90°，電感電壓超前電流90°來(lái)分析，都是可以的。當(dāng)C1增大時(shí)，C2端的振幅增強(qiáng)，當(dāng)C2降低時(shí)，振幅也增強(qiáng)。有些時(shí)候C1，C2不焊也能起振，這個(gè)不是說(shuō)沒(méi)有C1，C2，而是因?yàn)樾酒_的分布電容引起的，因?yàn)楸緛?lái)這個(gè)C1，C2就不需要很大，所以這一點(diǎn)很重要。接下來(lái)分析這兩個(gè)電容對(duì)振蕩穩(wěn)定性的影響。因?yàn)?404的電壓反饋是靠C2的，假設(shè)C2過(guò)大，反饋電壓過(guò)低，這個(gè)也是不穩(wěn)定，假設(shè)C2過(guò)小，反饋電壓過(guò)高，儲(chǔ)存能量過(guò)少，容易受外界干擾，也會(huì)輻射影響外界。C1的作用對(duì)C2恰好相反。因?yàn)槲覀儾及宓臅r(shí)候，假設(shè)雙面板，比較厚的，那么分布電容的影響不是很大，假設(shè)在高密度多層板時(shí)，就需要考慮分布電容。 有些用于工控的項(xiàng)目，建議不要用無(wú)源晶振的方法來(lái)起振，而是直接接有源晶振。也是主要由于無(wú)源晶振需要起振的原因，而工控項(xiàng)目要求穩(wěn)定性要好，所以會(huì)直接用有源晶振。在有頻率越高的頻率的晶振，穩(wěn)定度不高，所以在速度要求不高的情況下會(huì)使用頻率較低的晶振。

23、單片機(jī)晶振電路中兩個(gè)微調(diào)電容不對(duì)稱(chēng)會(huì)怎樣？相差多少會(huì)使頻率怎樣變化？我在檢測(cè)無(wú)線(xiàn)鼠標(biāo)的接收模塊時(shí)，發(fā)現(xiàn)其頻率總是慢慢變化（就是一直不松探頭的手，發(fā)現(xiàn)頻率慢慢變小）晶振是新的！ 答：電容不對(duì)稱(chēng)也不會(huì)引起頻率的漂移，你說(shuō)的頻率漂移可能是因?yàn)榫д竦碾娙莸娜萘亢懿环€(wěn)定引起的，你可以換了試，換兩電容不難，要不就是你的晶振的穩(wěn)定性太差了，或者你測(cè)量的方法有問(wèn)題。

24、晶振為何被要求緊挨著IC，單片機(jī)晶振不起振？

答：原因如下：晶振是通過(guò)電激勵(lì)來(lái)產(chǎn)生固定頻率的機(jī)械振動(dòng)，而振動(dòng)又會(huì)產(chǎn)生電流反饋給電路，電路接到反饋 后進(jìn)行信號(hào)放大，再次用放大的電信號(hào)來(lái)激勵(lì)晶振機(jī)械振動(dòng)，晶振再將振動(dòng)產(chǎn)生的電流反饋給電路，如此這般。當(dāng)電路中的激勵(lì)電信號(hào)和晶振的標(biāo)稱(chēng)頻率相同時(shí)，電 路就能輸出信號(hào)強(qiáng)大，頻率穩(wěn)定的正弦波。整形電路再將正弦波變成方波送到數(shù)字電路中供其使用。問(wèn)題在于晶振的輸出能力有限，它僅僅輸出以毫瓦為單位的電能量。在IC內(nèi)部，通過(guò)放大器將這個(gè)信號(hào)放大幾百倍甚至上千倍才能正常使用。晶振和IC間一般是通過(guò)銅走線(xiàn)相連的，這根走線(xiàn)可以看成一段導(dǎo)線(xiàn)或數(shù)段導(dǎo)線(xiàn)，導(dǎo)線(xiàn)在切割磁力線(xiàn)的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生電流，導(dǎo)線(xiàn)越長(zhǎng)，產(chǎn)生的電流越強(qiáng)。 現(xiàn)實(shí)中，磁力線(xiàn)不常見(jiàn)，電磁波卻到處都是，例如：無(wú)線(xiàn)廣播發(fā)射、電視塔發(fā)射、手機(jī)通訊等等。晶振和IC之間的連線(xiàn)就變成了接收天線(xiàn)，它越長(zhǎng)，接收的信號(hào)就 越強(qiáng)，產(chǎn)生的電能量就越強(qiáng)，直到接收到的電信號(hào)強(qiáng)度超過(guò)或接近晶振產(chǎn)生的信號(hào)強(qiáng)度時(shí)，IC內(nèi)的放大電路輸出的將不再是固定頻率的方波了，而是亂七八糟的信號(hào)，導(dǎo)致數(shù)字電路無(wú)法同步工作而出錯(cuò)。所以，畫(huà)PCB的時(shí)候，晶振離它的放大電路（IC管腳）越近越好。

25、4個(gè)AT89C51單片機(jī)能否用一個(gè)12M的晶振使其都正常工作？一個(gè)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式，其余三個(gè)用外部方式。..那我四個(gè)都用內(nèi)部方式可以不（將4個(gè)單片機(jī)都并聯(lián)在一個(gè)晶振上）？ 答：可以，其中一個(gè)正常接晶振，他的XTAL2輸出接到另外三個(gè)的XTAL1輸入上。

26、AT89C51單片機(jī)4M晶體能不能啟動(dòng)？ 答：當(dāng)然可以，看看datasheet吧，我估計(jì)1M的都可以，還有的單片機(jī)如2051可能還能低，臺(tái)系日系有的可以到32.768kHz。

27、怎樣判斷單片機(jī)外部晶振有沒(méi)有起振？我的STC89C52單片機(jī)本來(lái)是好好的后來(lái)不行了，我換了個(gè)晶振就好了。但是過(guò)了幾個(gè)小時(shí)后又不行了，是怎么回事。還有就是怎樣判斷晶振是否起振？ 答： 第一點(diǎn)：先換一塊單片機(jī)試試，問(wèn)題還在則排除單片機(jī)；第二點(diǎn)：可能是虛焊造成的，這點(diǎn)要注意；第三點(diǎn)：我用STC89C52也碰到過(guò)類(lèi)似的問(wèn)題，換了塊晶振就OK了，好像STC起振不橡AT89S52那么順。其實(shí)對(duì)于STC89C52可以直接看30腳（ALE），接個(gè)燈，起振一下子就能看出來(lái)了。

28、我用MSP430的單片機(jī)，可是外部的兩個(gè)晶振總是無(wú)法起振，沒(méi)用。請(qǐng)問(wèn)是什么原因？線(xiàn)路連接是對(duì)的，32768Hz沒(méi)有接外接電容。8M的晶振接56PF的電容。 答：32.768K的晶振接兩個(gè)30pF的電容試試，還有8M的晶振的電容也換成30pF的。

29、MSP430單片機(jī)8MHz的晶振，計(jì)數(shù)器TAR增加一次 需要多少時(shí)間？ 答：MSP430單片機(jī)的晶振頻率可以自己設(shè)置的，是使用外部晶振還是內(nèi)部振蕩器做始終源，還有MCLK，SMCLK，ACLK的選擇，分不分頻等都有影響?？梢钥纯次臋n，計(jì)數(shù)器是使用mclk，smclk，ACLK的哪一個(gè)，在判斷是否分頻設(shè)置，一般在1Mhz TAR加一次是1us，那么8M是1/8us。

30、如果MSP430單片機(jī)不初始化晶振，那么單片機(jī)用什么作為時(shí)鐘？DCO的頻率大概是多少呢？ 答：內(nèi)部DCO，不同系列的DCO默認(rèn)頻率不同，要參看手冊(cè)。

31、dspic30f6014單片機(jī)能夠燒寫(xiě)程序，卻不能運(yùn)行。晶振沒(méi)有起振（換過(guò)了也沒(méi)用），復(fù)位電壓測(cè)量為5v，電源正常，（是成熟產(chǎn)品，只是偶爾會(huì)出現(xiàn)這種情況） 答：（1）重新檢討振蕩電路所用零件（晶振與電容）及晶振附近的pcb布局；（2）檢查配置位是否正確；（3）還可找FAE咨詢(xún)。

32、單片機(jī)測(cè)試晶振電壓時(shí)會(huì)對(duì)工作狀態(tài)有影響嗎？我的51單片機(jī)從P2口連了兩個(gè)發(fā)光二極管，正常只有一個(gè)亮。我插上電源后，結(jié)果兩個(gè)都亮了。于是我就測(cè)量晶振電壓，但是我黑表筆接地，紅表筆一碰晶振引腳時(shí)，兩個(gè)發(fā)光二極管中就有一個(gè)會(huì)熄滅，一放開(kāi)就兩個(gè)都亮。每次剛插電源的時(shí)候，兩個(gè)晶振引腳分別時(shí)1.9V，1.5v，但是稍微過(guò)了一會(huì)兒，兩個(gè)引腳就分別成了5.4V和0.02V了。 答：會(huì)有一點(diǎn)影響，對(duì)頻率會(huì)有影響，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致晶振停振。因?yàn)槟闳f(wàn)用表一加上去相當(dāng)于在振蕩電路上又并上或串上了分部電容電阻電感等，就影響到了原來(lái)電路的狀態(tài)。

33、靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)晶振振蕩有什么影響？ 答： 具有高Q值的晶振對(duì)放大器的選擇并不敏感，但在過(guò)驅(qū)動(dòng)時(shí)很容易產(chǎn)生頻率漂移（甚至可能損壞）。影響振蕩器工作的環(huán)境因素有：電磁干擾（EMI）、機(jī)械震動(dòng)與沖擊。

34、我用的是外置4M晶振加兩個(gè)30pF瓷片電容，用示波器測(cè)頻率正常，但峰峰值有的板子是6V左右，有的是3V左右，板子功能正常但我怕電壓低的不穩(wěn)定。 答： 沒(méi)關(guān)系的，峰峰值不同是電容和晶振的參數(shù)離散導(dǎo)致的。只要正常工作就可以，單片機(jī)里面都有放大處理的，它們都是放大展成方波來(lái)使用的，峰峰值多高都沒(méi)用。你那電壓高的倒應(yīng)該看看，PIC一般工作電壓是5V，怎么振蕩器會(huì)進(jìn)來(lái)這么高電壓？一般都是在CPU晶振輸入端串聯(lián)一個(gè)電阻使用的。

35、pic單片機(jī) AD采樣程序 有源晶振應(yīng)該如何選擇？如果使用片內(nèi)振蕩器，是不是必須要外接諧振器？我如果外接有源晶振，選用哪種頻率較好？我聽(tīng)說(shuō)4MHz的并不理想。外接20MHz的可以嗎？這個(gè)是怎樣選擇的啊。 答：用片內(nèi)振蕩器不需要外接諧振器。如果你的單片機(jī)只做AD采集轉(zhuǎn)換，那就不需要太高的頻率，內(nèi)部4Mhz振蕩器即可。但如果還要做其他對(duì)時(shí)序要求較嚴(yán)的工作比如說(shuō)總線(xiàn)通信，那就要考慮使用外部振蕩器，因?yàn)閮?nèi)部振蕩器的誤差太大（即使校準(zhǔn)了還有1%的誤差） ，而用多大的晶振要看工作要求，頻率越高單片機(jī)功耗越大。但只做AD的話(huà)，4M夠了。 36、問(wèn)個(gè)pic單片機(jī)的問(wèn)題：晶振頻率不一樣。編譯器自己帶的庫(kù)延時(shí)函數(shù)延時(shí)一樣嗎？比如晶振20MHZ delayus（1）和5MHZ delayus（1）是同是1us嗎？ 答： 應(yīng)該一樣。因?yàn)轭l率不一樣，編譯時(shí)候你的設(shè)置不一樣，編譯時(shí)候自然計(jì)算需要的倍數(shù)，參數(shù)就不一樣了。但可能因?yàn)轭l率除不盡的緣故，有一點(diǎn)點(diǎn)差異。

三十七、單片機(jī)外接24M的晶振，1ms的基準(zhǔn)延時(shí)函數(shù)用C語(yǔ)言怎么寫(xiě)？ 答：定時(shí)器T0工作方式1，晶振頻率24MHz 定時(shí)器最大定時(shí)時(shí)間（us）：32768 定時(shí)器最小定時(shí)時(shí)間（us）：0.5 【1ms精確定時(shí)C51代碼】

void T0_init（void） //定時(shí)器初始化

{

TMOD |= 0x01;

TH0 = 0xf8; //設(shè)置定時(shí)器計(jì)數(shù)初值，定時(shí)1000us

TL0 = 0x33;

IE |= 0x82; //打開(kāi)總中斷

TR0 = 1; //啟動(dòng)定時(shí)器

}

void T0_intservice（void） interrupt 1 //定時(shí)器中斷服務(wù)

{

TH0 = 0xf8; //重裝載定時(shí)器計(jì)數(shù)初值

TL0 = 0x33;

//這里可以插入其他處理程序，不會(huì)影響定時(shí)器工作

}

38、單片機(jī)24M晶振可以測(cè)量20MHz的信號(hào)嗎？ 答 ：要看用什么單片機(jī)了。有些單片機(jī)執(zhí)行一條指令需要兩個(gè)機(jī)器周期以上的。那肯定測(cè)量不到20MHz的信號(hào)。

39、用單片機(jī)的晶振電路產(chǎn)生信號(hào)和555計(jì)時(shí)器產(chǎn)生信號(hào)哪個(gè)更好？ 答：一般來(lái)說(shuō)，晶振的穩(wěn)定性好于RC震蕩器。

40、11.0952晶體和單片機(jī)哪些引腳連接能起作用？電源和18B20應(yīng)該和單片機(jī)的哪些引腳相連呢？RT，要把單片機(jī)從實(shí)驗(yàn)板上引出來(lái)，應(yīng)該怎么連接？1602LCD的液晶該怎么和單片機(jī)相連呢？每次從仿真上連出來(lái)都是只有背光和黑點(diǎn)，但是不顯示已經(jīng)燒錄的程序。 答：晶體接單片機(jī)x1（或者XTAL1）和x2（或者XTAL2）引腳。電源接單片機(jī)的VCC和GND。18b20電源腳接電源上，中間的數(shù)據(jù)線(xiàn)可以單片機(jī)的任意io口。具體控制是靠程序完成的。1602的數(shù)據(jù)線(xiàn)接單片機(jī)io（比如51單片機(jī)的P1口），其它的控制線(xiàn)rw，reset，cs等可以接單片機(jī)的任意io口。燒錄了程序不能運(yùn)行，而程序是正確的話(huà)，你得看程序怎么定義這些引腳，根據(jù)程序定義連接單片機(jī)的位置。

41、89C52單片機(jī)如果不接晶體會(huì)有什么后果？ 答：?jiǎn)纹瑱C(jī)不工作了，程序無(wú)法燒入等等。

42、單片機(jī)工作頻率的問(wèn)題，晶體到底怎么選擇？ 答：1）、最基本的單片機(jī)，其機(jī)器工作頻率為：晶振頻率÷12；2）、有的單片機(jī)（高級(jí)一些的）機(jī)器工作頻率為：晶振頻率÷2（或者6等等）；3）、以匯編語(yǔ)言為例，單片機(jī)執(zhí)行一條指令需要的時(shí)間為1~2個(gè)機(jī)器周期（機(jī)器周期 = 1÷機(jī)器工作頻率）；4）、舉例：一普通單片機(jī)晶體12MHz，其機(jī)器工作頻率為12MHz÷12 = 1MHz；其機(jī)器周期 = 1÷1MHz = 0.000001秒（也就是10的負(fù)6次方）；“MOV”指令需要一個(gè)機(jī)器周期來(lái)完成，也就是說(shuō)執(zhí)行這條指令需要耗費(fèi)10的負(fù)6次方秒，這么長(zhǎng)的時(shí)間。

43、我給51單片機(jī)12M晶體接2200pF電容會(huì)怎么樣？電路圖里貌似是22pF的，但是我沒(méi)有22pF的，接2200pF會(huì)不會(huì)不正常工作？ 答：不可以，晶體會(huì)不工作的。15-33pF是合理范圍。你可以試試看，對(duì)單片機(jī)不會(huì)有損壞。

編輯：黃飛