单片机振荡电路中晶振电容作用是什么？

晶振电容包括:负载电容、外接电容、杂散电容

在单片机电路应用中，晶振是不可或缺的被动电子频率元器件，它为单片机提供时钟信号源，确保芯片程序指令按照逻辑顺利完成。晶振若不能正常工作，势必导致单片机同时无法正常工作。可以说，晶振的作用非常重要。

谈及晶振的电容，一般指的是无源晶振，因为只有无源晶振在振荡电路中涉及负载电容与外接电容匹配的问题。顺便提及一下，有源晶振一般负载电容为15PF（固定值），已内设振荡电路与之最佳匹配，因此有源晶振在电路使用中不再涉及与外接电容匹配问题。换句话说，有源晶振无需外接电容。

在晶振规格书中，我们很容易看到无源晶振的一个重要参数—负载电容(CL)。

如晶诺威科技SMD3225晶振规格参数如下：

频率范围:8.000MHz to 54.000MHz

体积:3.2×2.5×0.70mm

调整频差:±10ppm to ±30ppm

温度频差：±10ppm to ±30ppm

工作温度(°C)：-20~+70,-40~+85

负载电容：12pF,20pF或定制

绝缘阻抗：8 to 12MHz ＜200Ω，12 to 16MHz＜100Ω，16 to 20MHz＜80Ω, 20 to 24MHz＜60Ω, 24 to 54MHz＜40Ω

激励功率：10μw (100μW max.)

年老化率：±3ppm/ year max.

在这里，特别要强调的一点是，无源晶振的负载电容值(CL)不等于它的外接电容值(C1&C2)。

晶振的外接电容是指在PCBA板上分别与晶振频率输入脚与输出脚串联的电容。在晶振电路周边，存在一定量的杂散电容（包括IC电容），杂散电容(CS)的大小受到电路板的复杂程度及布线方式的影响。而杂散电容越多，就会对晶振频率精度影响越大。

在外接电容选值方面，我们必须非常慎重，因为它是否与晶振匹配将直接影响晶振的正常工作，即晶振是否能够输出单片机所需精度范围内的频率信号。在无源晶振的实际使用中，大部分问题都是由外接电容不匹配所导致。

最有效的解决方法是依据公式计算出外接电容参考值，然后通过示波器或频率计数器实测晶振工作中的频率。若晶振存在严重频偏问题或频率处于边缘值，那就应该调整外接电容的大小已达到晶振频率靠近标称频率值目的，确保电子设备正常稳定的长期工作。