晶振 E.S.R與C

圖中CI,C2這兩個電容就叫晶振的負載電容，分別接在晶振的兩個腳上和對地的電容，一般在幾十皮法。它會影響到晶振的諧振頻率和輸出幅度，一般訂購晶振時候供貨方會問你負載電容是多少。

晶振的負載電容=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+Cic+△C

式中Cd,Cg為分別接在晶振的兩個腳上和對地的電容,Cic（集成電路內部電容）+△C（PCB上電容）經(jīng)驗值為3至5pf。因此，晶振的數(shù)據(jù)表中規(guī)定12pF的有效負載電容要求在每個引腳XIN 與 XOUT上具有22pF（2 * 12pF = 24pF = 22pF + 2pF 寄生電容）。 兩邊電容為Cg,Cd,負載電容為Cl, cl=cg*cd/(cg+cd)+a
就是說負載電容15pf的話，兩邊兩個接27pf的差不多了，

各種邏輯芯片的晶振引腳可以等效為電容三點式振蕩器。晶振引腳的內部通常是一個反相器, 或者是奇數(shù)個反相器串聯(lián)。在晶振輸出引腳 XO 和晶振輸入引腳 XI 之間用一個電阻連接, 對于 CMOS 芯片通常是數(shù) M 到數(shù)十M 歐之間. 很多芯片的引腳內部已經(jīng)包含了這個電阻, 引腳外部就不用接了。這個電阻是為了使反相器在振蕩初始時處于線性狀態(tài), 反相器就如同一個有很大增益的放大器, 以便于起振. 石英晶體也連接在晶振引腳的輸入和輸出之間, 等效為一個并聯(lián)諧振回路, 振蕩頻率應該是石英晶體的并聯(lián)諧振頻率. 晶體旁邊的兩個電容接地, 實際上就是電容三點式電路的分壓電容, 接地點就是分壓點. 以接地點即分壓點為參考點, 振蕩引腳的輸入和輸出是反相的, 但從并聯(lián)諧振回路即石英晶體兩端來看, 形成一個正反饋以保證電路持續(xù)振蕩. 在芯片設計時, 這兩個電容就已經(jīng)形成了, 一般是兩個的容量相等, 容量大小依工藝和版圖而不同, 但終歸是比較小, 不一定適合很寬的頻率范圍. 外接時大約是數(shù) PF 到數(shù)十 PF, 依頻率和石英晶體的特性而定. 需要注意的是: 這兩個電容串聯(lián)的值是并聯(lián)在諧振回路上的, 會影響振蕩頻率. 當兩個電容量相等時, 反饋系數(shù)是 0.5, 一般是可以滿足振蕩條件的, 但如果不易起振或振蕩不穩(wěn)定可以減小輸入端對地電容量, 而增加輸出端的值以提高反饋量. . 一般芯片的 Data sheet 上會有說明。

另：

1.匹配電容-----負載電容是指晶振要正常震蕩所需要的電容。一般外接電容，是為了使晶振兩端的等效電容等于或接近負載電容。要求高的場合還要考慮ic輸入端的對地電容。一般晶振兩端所接電容是所要求的負載電容的兩倍。這樣并聯(lián)起來就接近負載電容了。

2．負載電容是指在電路中跨接晶體兩端的總的外界有效電容。他是一個測試條件，也是一個使用條件。應用時一般在給出負載電容值附近調整可以得到精確頻率。此電容的大小主要影響負載諧振頻率和等效負載諧振電阻。

3．一般情況下，增大負載電容會使振蕩頻率下降，而減小負載電容會使振蕩頻率升高

4．負載電容是指晶振的兩條引線連接IC塊內部及外部所有有效電容之和，可看作晶振片在電路中串接電容。負載頻率不同決定振蕩器的振蕩頻率不同。標稱頻率相同的晶振，負載電容不一定相同。因為石英晶體振蕩器有兩個諧振頻率，一個是串聯(lián)揩振晶振的低負載電容晶振：另一個為并聯(lián)揩振晶振的高負載電容晶振。所以，標稱頻率相同的晶振互換時還必須要求負載電容一至，不能冒然互換，否則會造成電器工作不正常。

負載電容（請參閱數(shù)據(jù)表中的具體說明）

注：有效負載電容
晶振制造商通常會在晶振的數(shù)據(jù)表中定義有效負載電容。從電子學角度來說，電容器以串行方式連接到引腳XIN 與XOUT上，這時有效負載電容為：
C(eff) = {C(XIN) ? C(XOUT)}/{C(XIN) + C(XOUT)}
因此，晶振的數(shù)據(jù)表中規(guī)定12pF的有效負載電容要求在每個引腳XIN 與 XOUT上具有22pF（2 * 12pF = 24pF = 22pF + 2pF 寄生電容）。 MSP430x1xx 與 MSP430x3xx 系列為32kHz振蕩器提供了約12pF的固定集成負載電容器，并且無需任何其它外部負載電容器即可支持需要6pF有效負載電容的晶振。高頻率 XTAL 振蕩器無內置負載電容器。 MSP430x4xx 系列為低頻率與高頻率模式下的LFXT1 振蕩器提供了軟件可選的集成負載電容器。該器件數(shù)據(jù)表中提供了可選值。XT2 振蕩器沒有任何內置負載電容器。
ESR
為了確保振蕩器操作穩(wěn)定，MSP430x1xx 與MSP430x3xx 系列均需要ESR < 50kOhm的32kHz晶振。MSP430x4xx 系列的低功耗振蕩器需要ESR < 100kOhm的 32kHz 晶振。 高頻率晶振的建議 ESR 值是 <= 40Ohms（頻率為8MHz時）。與建議的最大值相比，ESR的值越低，振蕩器啟動性能與穩(wěn)定性也越好。
設計考慮事項：
使晶振、外部電容器（如果有）與 MSP430 之間的信號線盡可能保持最短。當非常低的電流通過MSP430晶振振蕩器時，如果線路太長，會使它對 EMC、ESD 與串擾產(chǎn)生非常敏感的影響。而且長線路還會給振蕩器增加寄生電容。
如果MSP430在插座中：請注意插座會給振蕩器增加寄生電容。
盡可能將其它時鐘線路與頻繁切換的信號線路布置在遠離晶振連接的位置。
當心晶振和地的走線
將晶振外殼接地
當 VCC < 2.5 V 時，MSP430x1xx 的 LFXT1 振蕩器要求在LF模式下使用從XOUT 到 VSS 的 5.1MOhm 電阻器。

一般電容的計算公式是：