单片机晶振的两个电容的作用
单片机晶振的两个电容的作用
这两个电容叫晶振的负载电容，分别接在晶振的两个脚上和对地的电容，一般在几十皮发。
它会影响到晶振的谐振频率和输出幅度，一般订购晶振时候供货方会问你负载电容是多少。
晶振的负载电容=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+Cic+△C式中Cd,Cg为分别接在晶振的两个脚上和对地的电容,Cic（集成电路内部电容）+△C（PCB上电容）经验值为3至5pf。
各种逻辑芯片的晶振引脚可以等效为电容三点式振荡器。
晶振引脚的内部通常是一个反相器, 或者是奇数个反相器串联。
在晶振输出引脚XO 和晶振输入引脚XI 之间用一个电阻连接, 对于CMOS 芯片通常是数M 到数十M 欧之间. 很多芯片的引脚内部已经包含了这个电阻, 引脚外部就不用接了。
这个电阻是为了使反相器在振荡初始时处与线性状态, 反相器就如同一个有很大增益的放大器, 以便于起振. 石英晶体也连接在晶振引脚的输入和输出之间, 等效为一个并联谐振回路, 振荡频率应该是石英晶体的并联谐振频率. 晶体旁边的两个电容接地, 实际上就是电容三点式电路的分压电容, 接地点就是分压点. 以接地点即分压点为参考点, 振荡引脚的输入和输出是反相的, 但从并联谐振回路即石英晶体两端来看, 形成一个正反馈以保证电路持续振荡. 在芯片设计时, 这两个电容就已经形成了, 一般是两个的容量相等, 容量大小依工艺和版图而不同, 但终归是比较小, 不一定适合很宽的频率范围.。
2022单片机生产实习报告(精选3篇)
2022单片机生产实习报告（精选3篇）2022单片机生产实习报告篇1一、生产实习的目的和意义生产实习是培养本科学生理论联系实际，提高实际动手操作能力的重要教学环节。
本专业的生产实习旨在使学生广泛了解实际电子产品生产的全过程，熟悉电子产品的主要技术管理模式，并在实习的操作过程中学习、掌握电子产品的焊接、安装、调试的实际操作技能。
巩固和加深理解所学的理论，开阔眼界，提高能力，为培养高素质大学本科人才打下必要的基础。
通过学习，是理论与实际相结合，可以使学生加深对所学知识的理解，并为后续专业课的学习提供必要的感性知识，同时使学生直接了解本业的生产过程和生产内容，为将来走上工作岗位提供必要的实际生产知识。
二、实习的基本内容集中授课，进行相关知识的学习。
学习、掌握电子产品的独立性设计与安装、调试的能力;进一步掌握电子测量仪器的正确使用方法，电元器件的测量与筛选技术。
初步了解电子整机产品的工艺过程。
为能使学生得到充分的锻炼，较大的提高学生的实际动手能力，本次生产实习安排每一位学生独立完成全部系统的设计与安装工作。
本实习环节，学生要独立使用电焊铁及各种电子测试设备电路安装与调试，要学生严格遵守电器设备的使用安全，遵守实验室的各项规章制度。
三、基本要求在教师的指导下练习在测试电路德核心板上焊接元件，掌握焊接要领。
熟悉元器件的性能及管脚分配。
在给定的pcb板上焊接跳线，ic插座，电阻，电容，led器件等。
检查焊接是否正确。
插上元器件，运行系统，并观测系统工作是否正常。
四、总体设计电路思想和原理本次生产实习用到的开发板和模块共7块，分别为：单片机核心板，电子钟模块，mp3模块，rfid模块，无线传输模块，脉搏传感模块，gps模块。
各模块相互组合，其所能实现的基本功能单片机核心板+电子钟模块：实现时间的显示，温度的测量，且可通过遥控器调时、定闹等。
单片机核心板+无线传输模块：实现数据的近距离无线传输。
单片机核心板+mp3模块（含sd卡）：实现mp3播放功能。
晶振电路的原理及匹配方法
晶振电路的原理及匹配方法孔进亮【摘要】本文介绍了单片机系统晶振电路的原理、晶振电路参数的计算和晶振电路的匹配方法,总结了晶振电路的参数调整经验.【期刊名称】《家电科技》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】4页(P76-79)【关键词】晶振;匹配方法;振荡电路【作者】孔进亮【作者单位】珠海格力电器股份有限公司广东珠海519070【正文语种】中文振荡电路是单片机系统的“脉搏”，为单片机系统提供准确的时基。
如果振荡电路工作频率出现偏差，会导致计时不准，甚至通讯不能同步（特别是高速通讯）。
振荡电路在单片机系统中起着至关重要的作用，本文将以晶振电路为例，介绍晶振电路的原理及其匹配方法。
1 晶振电路原理我们在单片机上使用的晶振电路（图1）称为作皮尔斯(Pierce)振荡器[1]。
我们知道振荡电路主要由决定振荡频率的选频网络和维持振荡的正反馈放大器组成，该电路将直流电源能量转换为一定波形的交变振荡信号。
在单片机内部，反相器作为为主动元件，对输入信号进行反相和放大，晶振及其负载电容（包括CL1、CL2、CS等）组成了反馈网络。
由于反向器的线性区域很窄，容易出现抖动，故此加入RF引入直流负反馈，迫使反向器工作在线性区域（图2）。
这时，工作在线性区的反向器就等同于反向放大器了。
RF并为反向器提供直流偏置，使电路更灵敏。
反馈振荡电路正常工作必须满足三个条件：起振条件（保证接通电源后能逐步建立起振荡），平衡条件（保证进入维持等幅持续振荡的平衡状态）和稳定条件（保证平衡状态不因外界不稳定因素影响而受到破坏）。
要达到振荡状态，振荡电路幅值和相位均需要满足一定的条件，称巴克豪林(Barkhausen)判据[1]：A(f)=|A(f)|×ejfα(f)B(f)=|B(f)|×ejfβ(f)︱A(f)•B(f)︱≥1α(f)+β(f)=2nπ(n=0,1,2…)其中：A(f)是放大器部分，给这个闭环系统提供能量以保持其振荡；B(f)是反馈通道，决定了振荡电路的频率。
晶振串联电阻与晶振并联电阻的作用_HOSONIC晶振
晶振串联电阻与晶振并联电阻的作用之答禄夫天创作一份电路在其输出端串接了一个22K的电阻，在其输出端和输入端之间接了一个10M的电阻，这是由于连接晶振的芯片端内部是一个线性运算放大器，将输入进行反向180度输出，晶振处的负载电容电阻组成的网络提供另外180度的相移，整个环路的相移360度，满足振荡的相位条件，同时还要求闭环增益大于等于1，晶体才正常工作。
晶振输入输出连接的电阻作用是发生负反馈，包管放大器工作在高增益的线性区，一般在M欧级，输出端的电阻与负载电容组成网络，提供180度相移，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。
和晶振串联的电阻经常使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。
晶振输入输出连接的电阻作用是发生负反馈，包管放大器工作在高增益的线性区，一般在M欧级，输出端的电阻与负载电容组成网络，提供180度相移，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。
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依照晶体频率谐振，由于晶体的Q值非常高，因此电阻在很大的范围变更都不会影响输出频率。
过去，曾试验此电路的稳定性时，试过从100K～20M都可以正常启振，但会影响脉宽比的。
Xin和Xout的内部一般是一个施密特反相器,反相器是不克不及驱动晶体震荡的.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,自己想一下是电阻大还是电阻小对晶体的阻抗影响小大?下图所示的一个晶振电路中，电路在其输出端串接了一个2M欧姆的电阻，在其输出端和输入端之间接了一个10M欧姆的电阻，这是由于连接晶振的芯片端内部是一个线性运算放大器，将输入进行反向180度输出，晶振处的负载电容电阻组成的网络提供另外180度的相移，整个环路的相移360度，满足振荡的相位条件，同时还要求闭环增益大于等于1，晶体才正常工作。
为何在晶振两端并上由两个小的电容串联的呢
为何在晶振两端并上由两个小的电容串联的呢？而且在中间往往接地？这样设计对电路有什么作用呢？这两个电容叫晶振的负载电容，分别接在晶振的两个脚上和对地的电容，一般在几十皮发。
它会影响到晶振的谐振频率和输出幅度，也是使振荡频率更稳定。
实际上就是电容三点式电路的分压电容, 接地点就是分压点。
以接地点即分压点为参考点, 振荡引脚的输入和输出是反相的。
当两个电容量相等时, 反馈系数是0.5, 一般是可以满足振荡条件的,但如果不易起振或振荡不稳定可以减小输入端对地电容量, 而增加输出端的值以提高反馈量。
如下图的连接方式：外接时大约是数pf到数十pf，依频率和石英晶体的特性而定，需要注意的是这两个串联的值是并联在谐振回路上的，会影响振荡频率。
当两个电容量相等时，反馈系数时0.5，一般是可以满足谐振条件的，但如果不易起振或振荡不稳定可以减小输入端对地电容量, 而增加输出端的值以提高反馈量。
设计考虑事项：1．使晶振，外部电容与IC之间的信号尽可能的保持最短。
当非常低的电流流过IC晶振振荡器时，如果线路太长，会使它对EMC.ESD与串扰产生非常敏感的影响，而且长线路还会给振荡器增加寄生电容。
2．尽可能将其他时钟线路与频繁切换的信号线路布置在远离晶振连接的位置。
3．当心晶振和地的走线4．将晶振外壳接地如果实际的负载电容配置不当，第一会引起线路参考频率的误差，另外如在发射接收电路上会使晶振的震荡幅度下降（不在峰点），影响混频信号的信号强度与信噪。
当波形出现削峰，畸变时，可增加负载电阻调整。
（几十K到几百K），要稳定波形是并联一个1M左右的反馈电阻。
晶振是晶体振荡器的简称，在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络，电工学上这个网络有两个谐振点，以频率的高低分其中较低的频率是串联谐振，较高的频率是并联谐振。
由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近，在这个极窄的频率范围内，晶振等效为一个电感，所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。
单片机实训报告总结
单片机实训报告总结篇一：51单片机实训报告“51单片机”精简开发板的组装及调试实训报告为期一周的单片机实习已经结束了。
通过此次实训，让我们掌握了单片机基本原理的基础、单片机的编程知识以及初步掌握单片机应用系统开发实用技术，了解“51”单片机精简开发板的焊接方法。
同时培养我们理论与实践相结合的能力，提高分析问题和解决问题的能力，增强学生独立工作能力；培养了我们团结合作、共同探讨、共同前进的精神与严谨的科学作风。
此次实训主要有以下几个方面：一、实训目的1．了解“51”精简开发板的工作原理及其结构。
2．了解复杂电子产品生产制造的全过程。
3．熟练掌握电子元器件的焊接方法及技巧，训练动手能力，培养工程实践概念。
4．能运用51单片机进行简单的单片机应用系统的硬件设计。
5．掌握单片机应用系统的硬件、软件调试方法二、实验原理流水灯实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统，即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的硬件组成的单个单片机。
它的电气性能指标：输入电压：~6V，典型值为5V。
可用干电池组供电，也可用直流稳压电源供电。
如图所示：本流水灯实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统，即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的硬件组成的单个单片机。
三、硬件组成1、晶振电路部分单片机系统正常工作的保证，如果振荡器不起振，系统将会不能工作；假如振荡器运行不规律，系统执行程序的时候就会出现时间上的误差，这在通信中会体现的很明显：电路将无法通信。
他是由一个晶振和两个瓷片电容组成的，x1和x2分别接单片机的x1和x2，晶振的瓷片电容是没有正负的，注意两个瓷片电容相连的那端一定要接地。
2、复位端、复位电路给单片机一个复位信号（一个一定时间的低电平）使程序从头开始执行；一般有两中复位方式：上电复位，在系统一上电时利用电容两端电压不能突变的原理给系统一个短时的低电平；手动复位，同过按钮接通低电平给系统复位，时如果手按着一直不放，系统将一直复位，不能正常。
晶振经常遇到的问题及处理方法及特别注意事项详解
晶振经常遇到的问题及处理方法及特别注意事项详解单片机中如果没有了晶振会怎么样？在昨天的《当单片机没了晶振......》一文中，小编着重讲解的是石英晶振在单片机中的重要性，然而，作为一种精密的频率元件，单片机中的晶振却很容易出现问题，轻微的碰撞都可能导致晶振损坏，因此，遇到单片机晶振不起振是很常见的一种现象。
小编的几个做单片机的客户也就这方面问题咨询过，今天小编就单片机晶振经常遇到的问题及处理方法为大家做一个简单的介绍。
晶振不起振的原因分析首先，我们分析引起单片机晶振不起振的原因有哪些。
1PCB布线错误，现在的PCB不再是单一功能电路（数字或模拟电路），而是由数字电路和模拟电路混合组成的。
因此，PCB布线的时候可能出现问题导致晶振不起振；2单片机或晶振的质量问题；3负载二极管或匹配电容与晶振不匹配或者电容质量有问题；4PCB板受潮，导致阻抗失配而不能起振；5晶振电路的走线过长或两脚之间有走线导致晶振不起振，通常我们在PCB布线时晶振电路的走线应尽量短且尽可能靠近振荡器，严禁在晶振两脚间走线；6晶振受外围电路的影响而不起振。
1晶振的选型，选择合适的晶振对单片机来说非常重要，我们在选择晶振的时候至少必须考虑谐振频点、负载电容、激励功率、温度特性长期稳定性等参数。
合适的晶振才能确保单片机能够正常工作。
2电容引起的晶振不稳定，晶振电路中的电容C1和C2两个电容对晶振的稳定性有很大影响，每一种晶振都有各自的特性，所以我们必须按晶振生产商所提供的数值选择外部元器件。
通常在许可范围内，C1，C2值越低越好，C值偏大虽有利于振荡器的稳定，但将会增加起振时间。
一般情况下我们使得C2值大于C1值，这样可使得上电时加快晶振起振。
3单片机晶振被过分驱动引起的问题，晶振被过分驱动会渐渐损耗晶振的接触电镀从而引起晶振频率的上升。
我们可用一台示波器来检测，OSC，输出脚，如果检测一非常清晰的。
晶振和起振电容
关于晶振和起振电容资料 2010-10-21 23:26:49 阅读258 评论0字号：大中小订阅1：如何选择晶振对于一个高可靠性的系统设计，晶体的选择非常重要，尤其设计带有睡眠唤醒(往往用低电压以求低功耗)的系统。
这是因为低供电电压使提供给晶体的激励功率减少，造成晶体起振很慢或根本就不能起振。
这一现象在上电复位时并不特别明显，原因是上电时电路有足够的扰动，很容易建立振荡。
在睡眠唤醒时，电路的扰动要比上电时小得多，起振变得很不容易。
在振荡回路中，晶体既不能过激励(容易振到高次谐波上)也不能欠激励(不容易起振)。
晶体的选择至少必须考虑：谐振频点，负载电容，激励功率，温度特性，长期稳定性。
一般来说某一种单片机或外围芯片都会给出一个或几个典型适用的晶振，常用的像51单片机用12M晶振，ATmega系列单片机可以用8M，16M，7.3728M等。
这里有一个经验可以分享一下，如果所使用的单片机内置有PLL即锁相环，那么所使用的外部晶振都是低频率的，如32.768K的晶振等，因为可以通过PLL倍频而使单片机工作在一个很高的频率下。
2：如何判断晶振是否被过分驱动电阻RS常用来防止晶振被过分驱动。
过分驱动晶振会渐渐损耗减少晶振的接触电镀，这将引起频率的上升。
可用一台示波器检测OSC输出脚，如果检测一非常清晰的正弦波，且正弦波的上限值和下限值都符合时钟输入需要，则晶振未被过分驱动；相反，如果正弦波形的波峰，波谷两端被削平，而使波形成为方形，则晶振被过分驱动。
这时就需要用电阻RS 来防止晶振被过分驱动。
判断电阻RS值大小的最简单的方法就是串联一个5k或10k的微调电阻，从0开始慢慢调高，一直到正弦波不再被削平为止。
通过此办法就可以找到最接近的电阻RS值。
3：如何选择电容起振电容从原理上讲直接将晶振接到单片机上，单片机就可以工作。
但这样构成的振荡电路中会产生偕波(也就是不希望存在的其他频率的波),这个波对电路的影响不大,但会降低电路的时钟振荡器的稳定性. 为了电路的稳定性起见，建议在晶振的两引脚处接入两个瓷片电容接地来削减偕波对电路的稳定性的影响,所以晶振必须配有起振电容，但电容的具体大小没有什么普遍意义上的计算公式，不同芯片的要求不同。
晶振并联电阻的作用
一份电路在其输出端串接了一个22K的电阻，在其输出端和输入端之间接了一个10M的电阻，这是由于连接晶振的芯片端内部是一个线性运算放大器，将输入进行反向180度输出，晶振处的负载电容电阻组成的网络提供另外180度的相移，整个环路的相移360度，满足振荡的相位条件，同时还要求闭环增益大于等于1，晶体才正常工作。
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，一般在M 欧级，输出端的电阻与负载电容组成网络，提供180度相移，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。
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，并导致晶振的早期失效，又可以讲drive level调整用。
用来调整drive level和发振余裕度。
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,自己想一下是电阻大还是电阻小对晶体的阻抗影响小大?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。
过去，曾经试验此电路的稳定性时，试过从100K～20M都可以正常启振，但会影响脉宽比的。
晶体的Q值非常高, Q值是什么意思呢？晶体的串联等效阻抗是Ze = Re + jXe, Re<< |jXe|, 晶体一般等效于一个Q很高很高的电感，相当于电感的导线电阻很小很小。
Q一般达到10^-4量级。
避免信号太强打坏晶体的。
电阻一般比较大，一般是几百K。
串进去的电阻是用来限制振荡幅度的，并进去的两颗电容根据LZ的晶振为几十MHZ一般是在20~30P左右，主要用与微调频率和波形，并影响幅度，并进去的电阻就要看IC spec了，有的是用来反馈的，有的是为过EMI的对策可是转化为并联等效阻抗后，Re越小，Rp就越大，这是有现成的公式的。
单片机实习报告3篇
单片机实习报告单片机实习报告3篇随着人们自身素质提升，报告有着举足轻重的地位，报告具有成文事后性的特点。
相信很多朋友都对写报告感到非常苦恼吧，下面是小编帮大家整理的单片机实习报告3篇，希望对大家有所帮助。
单片机实习报告篇1一实习目的1. 通过对单片机小系统的设计、焊接、装配，掌握电路原理图及电子线路的基本焊接装配工艺、规范及注意事项;2. 通过对系统板的测试，了解系统板的工作原理及性能，掌握元器件及系统故障的排除方法;3. 掌握程序编制及调试方法，完成系统初始化、存储器操作、端口操作、键盘显示等程序的编制及调试(汇编语言、C语言均可);4. 通过单片机系统的组装，调试以及程序编制、调试及运行，与理论及实验的有机结合和指导教师的补充介绍，使学生掌握控制系统的工作原理、开发方法和操作方法。
5. 培养学生解决实际问题的能力，提高对理论知识的感性认识。
二实习意义通过本实习不但可以掌握单片机软、硬件的综合调试方法，而且可以熟练掌握电路原理图，激发对单片机智能性的探索精神，提高学生的综合素质，培养学生应用单片机实现对工业控制系统的设计、开发与调试的能力。
在制作学习过程中，不但可以掌握软、硬件的综合调试方法，而且可以使学生对单片机智能性产生强烈的欲望。
达到最大限度地掌握微机应用技术，软件及接口设计和数据采集与处理的技能，培养电综合实践素质的目的。
三系统基本组成及工作原理1 系统基本组成系统以单片机STC89C52作为控制核心，各部分基本组成框图如图1所示。
流水灯部分由单片机、键盘模块等组成;四位数码显示，编程实现30秒倒计时部分由单片机、键盘模块、液晶显示模块等组成;按键功能部分通过按键控制流水灯部分、四位数码显示部分;电子钟部分由单片机、键盘模块、液晶显示模块等组成;使用功能键实现相应的功能组合部分通过流水灯部分、30秒倒计时部分实现;模数转换部分由单片机、ADC0809转换模块、键盘模块、液晶显示模块等组成。
晶振的作用
1.晶振作用：给单片机正常工作提供稳定的时钟信号。
原理：在石英晶体的两个极板上加一个电场，晶片会产生机械变形，对极板施加机械力使其变形，又会在极板上产生相应的电荷，这叫压电效应。
如果在两个极板上加上交变的电压，晶片便会产生机械变形震荡，同时这种机械震荡还会产生交变的电场（比较的微小），但是当外加交变的电压的频率与晶片固有的频率（由其形状和尺寸决定）相等时，机械振动的幅度会加剧，产生交变电场也增大。
叫做压电谐波。
2.即使去掉晶振，电路照样的能振荡，并且如果把那两个电容改成可调电容的话也能得到想要的某个频率，那还要晶振干什么：晶振、陶瓷谐振槽路、RC振荡器以及硅振荡器是适用于微控制器的四种时钟源。
针对具体应用优化时钟源设计依赖于以下因素：成本、精度和环境参数。
RC振荡器能够快速启动，成本也比较低，但通常在整个温度和工作电源电压范围内精度较差，会在标称输出频率的5%至50%范围内变化；但相对RC振荡器而言，基于晶振与陶瓷谐振槽路的振荡器通常能提供非常高的初始精度和较低的温度系数。
判断方法
(1)用万能表10K档测其两脚间阻值,应为无穷大,说明它首先不漏电;
这个办法对金属封装电阻准确性达百分之九十九,塑封晶振百分之七八十
(2)将晶振装在它的工作电路上,再用频率表或示波器测其工作频率;这个办法绝对精确,
(3)对已知正常电路用代换法将其替代,看能否正常工作,这是个笨办法,但却很有效,你可以参考一下!!。