关于晶振测量问题

    今天遇到一个问题，用一台便宜点的示波器测量晶振时测不出来，然后用一台贵一点的示波器测量晶振工作正常。

    一直不解，因为那台示波器测量两一块STM32的8m的晶振工作正常。

    反思：

    1，偶然发现探头用的X1档，我试着换了X10档，突然发现有了，起振波形有了。奇怪了，为什么X1时，XIN没有，而X10时有呢？

    从探头看起，我从泰克的网页上查到，原来是与探头的电容有关。

    示波器探头的特征参数有：

    Type

    Cable Length

    Attenuation

    Bandwidth at -3 dB

    System Input Resistance

    Typical Input C

    Max Voltage

    Compensation Range

    Read Out

    ID/Gnd Ref.

    Tip/Head Style

    对应：

    P2200　x　　10X/1X　　200MHz/6MHz 10MO/1MO  16pF/95pF 300V/150V

    这里Typical input C很重要，1X时为95pF,这样的电容大小影响了晶振的起振，晶振的匹配电容为30pF，所以XIN测不出来波形是正常的，不会影响芯片工作。如果要测量是否起振，应用电容较小的探头，如选择10X这档。

    同样，由上面分析可知，从准确度上讲，严格地讲，示波器测出来的波形都是有失真的，不是实际值。当然对于晶振来说，不管是否加电容，以及加多大电容，影响的是波形的形状质量，不会影响频率大小的。所以系统会正常工作。

    2，另一块板子，我在晶振上并接了一个10m的电阻，为什么对其没有影响？

    自己也不太确定具体原因——只知道，并接电阻（一般几十M级别的）容易使得晶振起振。  然后自己仔细的上网百度了学习了以下，归纳原因如下：

    一般微控制器接晶振的两个管脚xin和xout，内部一般是一个施密特反相器，如图所示。

    1

    在反相器的两端并联一个电阻，由电阻完成将输出的信号反向 180度反馈到输入端形成负反馈，构成负反馈放大电路。晶体并在电阻上,电阻与晶体的等效阻抗是并联关系，只要自己慢慢想一下就可以知道电阻大还是电阻小对晶体的阻抗影响小。

    3，既然谈到了并接电阻的问题，那串接一个小电阻（一般1k以下）的原因是什么呢？

    和晶振串联的电阻常用来预防晶振被过分驱动。晶振过分驱动的后果是将逐渐损耗减少晶振的接触电镀，这将引起频率的上升，并导致晶振的失效。

    4，旁接一个电容的的原因是什么呢？

    网上百度了以下，有人说是负载电容，是用来纠正晶体的振荡频率用的；有人说是启振电容；有人说起谐振作用的。

    自己觉得有道理的分析：

    电容与内部电路共同组成一定频率的振荡，这个电容是硬连接，固定频率能力很强，其他频率的干扰就很难进来了。

    讲的通俗易懂一点，用一个曾经听过的笑话来比喻，大概意思就是本飞机被我劫持了，其他劫持者等下次吧。这个电容就是本次劫机者。

    晶振电路其实是个电容三点式振荡电路，输出是正玄波晶体等效于电感，加两个槽路分压电容，输入端的电容越小，正反馈量越大。负载电容每个晶振都会有的参数，例如稳定度是多少PPM，部分人会称之为频差，单位都是PPM，负载电容是多少PF等。当晶振接到震荡电路上 在震荡电路所引入的电容不符合晶振的负载电容的容量要求时 震荡电路所出的频率就会和晶振所标的频率不同。

    再举例说明

    一个4.0000MHz  +-20PPM 负载电容是16PF 的晶振

    当负载电容是10PF时 震荡电路所出的频率就可能会是4.0003MHz

    当负载电容是20PF时 震荡电路所出的频率就可能会是3.9997MHz

    在一些对频率精度要求高的电路上如PLL的基准等。。。就是并多个可调电容来微调频率的

    如果对频率精度要求不高就用固定电容就行了

    简单问题，但是仍要谨慎对待！