详情

（RTC晶振32.768KHz外接电容与负载电容匹配计算方法）

晶振的作用是为数字电路提供一个稳定的工作时钟信号。没有晶振，数字电路无法工作。

晶振类型

我们常说的晶振，包含两种。一种需要加驱动电路才能产生频率信号，这类晶振叫晶振谐振器，又被称之为无源晶振，比如常见的49S晶振、49SMD晶振、圆柱晶振、2脚或4脚封装的SMD5032或SMD3225等。另外一种不用加驱动电路，只需要加上电压信号，就能够产生频率信号，这种叫做晶振振荡器，也叫有源晶振，基本上都是4脚或4脚以上，含有电源引脚（有的具备使能功能）、接地引脚、频率输出引脚等。

晶振主要参数

以晶振谐振器为例，一般晶振谐振器的主要参数有，标称频率、工作温度、频率精度、等效串联阻抗、负载电容、封装形式等。

• 晶振标称频率就是它的核心频率或中心频率，一般标称频率的选择取决于MCU对晶振的要，比如RTC时钟芯片就需要32.768KHz的晶振，MCU一般是一个范围，基本上从4M到数十MHz。5G网络设备对数据传输速度有更高要求，因此对晶振的标称频率可达上百MHz。

• 晶振工作温度，之所以把工作温度单独拿出来，主要是由于晶振具备“温漂”物理特性，晶振在额定工作温度范围之外工作会出现异常（频偏）。工作温度与价格成正比，工作温度要求越高，价格越高。

• 晶振频率精度一般常见的有±0.5ppm、±5ppm、±10ppm、±20ppm、±30ppm等。其中±0.5ppm晶振需要通过温度补偿才能做到。晶振精度的选择一般要参考频率需求器件对精度的要求，比如高精度的时钟芯片一般在±5ppm以内，普通的应用都选择在±10ppm左右。

• 晶振等效串联阻抗，这个参数主要是与驱动能力有关系，也就是说跟驱动电流有关系。等效电阻小则需要的驱动电流就小，对外部驱动电路的适应能力就越高。

• 晶振负载电容，知道晶振的负载电容后，可以通过改变外接电容与晶振的负载电容进行匹配，这样做可以改变晶振的核心频率，也就是说可以通过调整晶振的外接电容来对晶振输出频率的精度做微调。

• 晶振封装形式主要分为SMD贴片式和DIP插件式。这就需要根据自己的实际情况来进行选择，主要是根据板子的空间、加工方式、成本等方面来考虑。

晶振应用注意事项

• 过高温的回流焊，由于晶振是个物理器件，在过回流焊的时候高温可能会对晶振的频率造成一定的影响，偏离核心频率，这个在使用K级别晶振的时候需要特别注意。

• 清洗流程中的超声波清洗，这个主要是超声波频率如果落在晶振的工作频率上就可能引起晶振的共振，导致晶振内部的晶片碎掉，出现不良。

• 通常应用上需要注意的是让晶振工作在稳定状态，很多出现晶振失效的情况都是晶振长期工作在过驱动或者是欠驱动状态，这个可以通过查看晶振的输出引脚波形可以分析。过驱动可能导致晶振达不到正常的使用寿命，欠驱动可能导致晶振的抗干扰能力减弱，系统常常无故丢时钟。

晶振电路抗干扰设计

由于晶振是个小信号器件，很容易受到外部的干扰，从而导致系统时钟出现问题。

主要从三个方面处理：

• 注意晶振时钟信号的处理，常用的是包地处理。

• 注意对电路板上其它频率器件的处理，这个就需要做好不同频率间的隔离处理。

• 注意晶振远离电源、风扇等高信号辐射器件。

关于晶诺威科技产抗电磁干扰（EMI）晶振

晶诺威科技针对电磁干扰（EMI)问题，研发了具有抗干扰特性的晶振。该类晶振通过采用特殊的电路设计、材料选择及制造工艺，有效提高了自身的抗电磁干扰能力。其输出频率具备高精度和高稳定度，因此可以为IC提供精准和稳定的参考时钟。针对RF射频类电子产品，如蓝牙、WiFi等短距离无线通讯，也是保障设备之间数据无线高速稳定传输的之选择。