晶振内部电路(单片机晶振电路)
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单片机晶振电路
单片机有内部时钟方式和外部时钟方式两种:(1)单片机的XTAL1和XTAL2内部有一片内振荡器结构,但仍需要在XTAL1和XTAL2两端连接一个晶振和两个电容才能组成时钟电路,这种使用晶振配合产生信号的方法是内部时钟方式；
（2）单片机还可以工作在外部时钟方式下，外部时钟方式较为简单，可直接向单片机XTAL1引脚输入时钟信号方波，而XTAL2管脚悬空。
为什么手要摸着晶振外壳电路才能正常工作
晶振电路需要合适负载电容和反馈电阻
题主提出需要手摸着晶振外壳电路才能正常工作，说明晶振电路有故障，可以从晶振电路Layout，负载电容，反馈电阻和晶振自身几方面去分析问题。如果产品是在使用后期出现问题，可以检测负载电容，反馈电阻有没有假焊或者短路，检测晶振本身有没有失效；如果是产品设计阶段出问题，就需要检查晶振电路的设计是否合理了。
晶振电路需要合适的反馈电阻晶振的输入和输出端需有并联一个合适的电阻，产生负反馈才可以使晶振稳定可靠的工作。大家在设计电路的时候需要查阅芯片的规格书，使用一个适当阻值的反馈电阻哦，当然有的芯片内部就已经集成了反馈电阻。这个电阻的阻值一般会在2M~10M之间，有的芯片还可能要求给晶振增加上拉电阻。
晶振电路需要合适的负载电容大家都知道晶振两端需要加小电容，这两个小电容其实叫做负载电容，和晶振是串联在一起的。大晶振造型的时候需要注意负载电容的要求。举一个例子，如果该晶振要求的负载电容为12.5pF，大家觉得应该用什么容值的小电容呢？因为两个小电容与晶振是串联的，理论上需要用两个25pF的电容哦，因为两个25pf的电容串联刚好是12.5pf，实现应用中，因为PCB线路本身和芯片内部也会有一定的寄生电容，所以这两个小电容的容值要选择稍为小一些，一般选择15pF~22pF就可以了。
晶振电路Layout要靠近芯片为了使得晶振电路稳定、可靠的工作，我们在设计PCB时，需要让晶振、负载电容、反馈电阻尽量的靠近芯片的晶振引脚。走线越长，引起的干扰就会越大，板上寄电容也会越大。
怎么判断晶振是否正常工作？我们可以用示波器测量晶振两个引脚的波形，正常起振时，它会有很规则的波形出现。
如果没有示波器，还可以用万用表的直流电压档，正常起振时，晶振输出引脚的电压大约是电源电压的一半。
相信经过以上几点的分析和故障排查，题主应该就应该可以解决问题了，欢迎大家一起留言讨论！
欢迎关注@电子产品设计方案，一起享受分享与学习的乐趣！关注我，成为朋友，一起交流一起学习记得点赞和评论哦！非常感谢！关机之后晶振还能继续工作是因为内部有电池供电吗
计量和储存系统时钟的晶振和寄存器的供电电路和其他的供电电路是分开的，只要你不取出手机里的电池（电脑的话就是主板上的纽扣电池）这个时钟就一直走。另外，这个时钟的晶振频率一般只有kHZ级别，非常省电，所以只要有一点点电力就能维持它们数年时间的运转另外补充一点。
手机里，如果电池取出时间不长的话（只取出几秒），时钟也能正常运行的原因，个人猜测可能是有短时间的储能介质
晶振在电路中起什么作用
晶振也就是晶振振荡器，是一种利用晶体作为频率选择元件来获得逆压电效应的电子振荡器。它利用具有压电特性的振动晶体的机械共振，以获得具有高精度频率的电信号。
晶体振荡器被认为优于陶瓷谐振器，因为它们具有更高的稳定性、更高的质量、更低的成本和更小的尺寸。
stm32晶振电路中电阻作用
1、配合IC内部电路组成负反馈、移相,使放大器工作在线性区
晶振输入输出连接的电阻作用是产生负反馈，保证放大器工作在高增益的线性区，同时起到限流的作用，防止反向器输出对晶振过驱动，损坏晶振。这个电阻是为了使本来为逻辑反相器的器件工作在线性区,以获得增益,在饱和区是没有增益的,而没有增益是无法振荡的.如果用芯片中的反相器来作振荡,必须外接这个电阻,对于CMOS而言可以是1M以上,对于TTL则比较复杂,视不同类型(S,LS...)而定.如果是芯片指定的晶振引脚,如在某些微处理器中,常常可以不加,因为芯片内部已经制作了。
2、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，并导致晶振的早期失效，又可以讲drivelevel调整用。用来调整drivelevel和发振余裕度。
3、并联降低谐振阻抗,使谐振器易启动；
Xin和Xout的内部一般是一个施密特反相器,反相器是不能驱动晶体震荡的.因此,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,并联降低谐振阻抗,使谐振器易启动；
电阻的作用是将电路内部的反向器加一个反馈回路，形成放大器，当晶体并在其中会使反馈回路的交流等效按照晶体频率谐振，由于晶体的Q值非常高，因此电阻在很大的范围变化都不会影响输出频率。
晶振是如何起振的
1.无源晶振是有2个引脚的无极性元件，需要借助于时钟电路才能产生振荡信号，自身无法振荡起来
2.有源晶振有4只引脚，是一个完整的振荡器，其中除了石英晶体外，还有晶体管和阻容元件主要看你应用到的电路，如果有时钟电路，就用无源，否则就用有源
无源晶体需要用DSP片内的振荡器，无源晶体没有电压的问题，信号电平是可变的，也就是说是根据起振电路来决定的，同样的晶体可以适用于多种电压，可用于多种不同时钟信号电压要求的DSP，而且价格通常也较低，因此对于一般的应用如果条件许可建议用晶体，这尤其适合于产品线丰富批量大的生产者。
有源晶振不需要DSP的内部振荡器，信号质量好，比较稳定，而且连接方式相对简单（主要是做好电源滤波，通常使用一个电容和电感构成的PI型滤波网络，输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可），不需要复杂的配置。电路有个点标记的为1脚，按逆时针（管脚向下）分别为2、3、4。有源晶振通常的用法：一脚悬空，二脚接地，三脚接输出，四脚接电压。相对于无源晶体，有源晶振的缺陷是其信号电平是固定的，需要选择好合适输出电平，灵活性较差，而且价格高。
