单片机晶振电路为什么用22pf或30pf的电容？
作者： 扬兴科技 日期：2021-09-23 浏览量：
熟悉单片机晶振的都知道，晶振有两个负载电容，晶振电路电容一般为22pf或30pf的。但是很多人却不知所以然，不知道为什么是这个数值的电容。扬兴晶振就来解读一下!
让我们一起来看看到底晶振电路中为什么用22pf或30pf的电容而不用别的了。其实单片机和其他一些ic的振荡电路的真名叫“三点式电容振荡电路”，如下图：
y1是晶体，相当于三点式里面的电感，c1和c2就是电容，5404非门和r1实现一个npn的三极管，接下来分析一下这个电路。
5404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5404处于放大区域，那么5404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。
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度，与晶振振荡频率相同的很小的振荡就被放大了。接下来主要讲解这个相位问题：
5404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5404的电压反馈是靠c2的，假设c2过大，反馈电压过低，这个也是不稳定，假设c2过小，反馈电压过高，储存能量过少，容易受外界干扰，也会辐射影响外界。c1的作用对c2恰好相反。因为我们布板的时候，假设双面板，比较厚的，那么分布电容的影响不是很大，假设在高密度多层板时，就需要考虑分布电容。
有些用于工控的项目，建议不要用无源晶振的方法来起振，而是直接接有源晶振。也是主要由于无源晶振需要起振的原因，而工控项目要求稳定性要好，所以会直接用有源晶振。在有频率越高的频率的晶振，稳定度不高，所以在速度要求不高的情况下会使用频率较低的晶振。在下一篇文章中我们将讲解下
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