与晶振并联的1M电阻是什么用？应该怎么选？
作者：济南行远智能科技有限公司，来源：玩转单片机与嵌入式
在实际的产品设计时，针对晶振部分的电路，您会发现会有下面2种电路，图1电路中，没有1m的电阻；图2电路中，晶振会并联一个1m的电阻。
对于晶振电路您可以会产生下面的疑问：
1m电阻具体是什么作用呢？ 为什么有的时候有，有的时候没有？ 为什么电阻的阻值是1m，而不是其他阻值？ 带着这些疑问，本文我们深入讲解一下晶振电路中的电阻的作用。
一、皮尔斯振荡器（pierce oscillator）
普通石英晶振可以正常起振的原理是：芯片内部电路与外部晶振和匹配电容组成皮尔斯振荡器电路，如下图3所示。
图3
皮尔斯振荡器因为组成电路比较简单（一个反相器、一个电阻、晶体振荡器、2个电容），并且工作时比较稳定而被广泛应用在几乎所有的数字ic的时钟电路中。
本文中讲述一下该电路工作稳定的两个条件：
在所需的振荡频率下，环路增益的乘积必须等于或大于1。 环路周围的相移必须为零或 2π(360°) 的任何整数倍。 如下图4所示：
图 4
如果 u1 提供 -180° 相移，则其余外部组件需要额外的 -180° 才能满足标准。，相移将自动调整为围绕环路精确的 360°，以保持振荡。
如果 u1 提供 -185° 相移，则其余组件将在正常工作的设计中自动提供 -175° 相移。
二、反馈电阻rf作用
rf是反馈电阻，它使反相器u1工作在线性放大区。
图5
反馈电阻连接在 u1的vin 和 vout 之间，以便将放大器偏置在 vout = vin 并迫使其在线性区域，即图5中阴影区域内。
实际上反相器电路中许多电路不加这个电阻也能起振，因为一般的电路都有扰动信号，但有个别的反相门电路不加这个电阻就不能起振，因为扰动信号强度不够。
在低温环境下振荡电路阻抗也会发生变化，当阻抗增加到一定程度时，晶振就会发生起振困难或不起振现象。
如果您的产品出现了低温情况晶振不起振或者低温时mcu运行不正常的情况（有的芯片外部振荡电路不起振时可能会自动切换为内部晶振）。这时，我们就需要检查rf这个电阻是否正确。阻值是否合理？是否应该接rf实际没有接？
三、rf的取值
rf电阻的阻值选择满足如下的要求：
图6
四、rf的有无？
现在很多芯片的反馈电阻rf已经集成到芯片内部，如stm32的晶振电路的框图如下方的图7所示：
图7
如果通过查询芯片手册并不能知道内部是否集成了rf，可以通过如下方式进行测量：
在未连接外部元件（c1、c2 和 x1）的情况下，测量反相器的输入和输出的电压： 如果芯片内部集成了反馈电阻，那么测量的输入和输出引脚的电压将在 vcc/2 左右； 如果芯片内部没有集成反馈电阻，则反相器将被锁存，输入和输出将处于逻辑“1”或逻辑“0”状态；即图5中的非阴影区域。 免责声明：本文转载于网络，转载此文目的在于传播相关技术知识，版权归原作者所有，如涉及侵权，请联系小编删除。
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在所需的振荡频率下，环路增益的乘积必须等于或大于1。 环路周围的相移必须为零或 2π(360°) 的任何整数倍。 如下图4所示：
图 4
如果 u1 提供 -180° 相移，则其余外部组件需要额外的 -180° 才能满足标准。，相移将自动调整为围绕环路精确的 360°，以保持振荡。
如果 u1 提供 -185° 相移，则其余组件将在正常工作的设计中自动提供 -175° 相移。
二、反馈电阻rf作用
rf是反馈电阻，它使反相器u1工作在线性放大区。
图5
反馈电阻连接在 u1的vin 和 vout 之间，以便将放大器偏置在 vout = vin 并迫使其在线性区域，即图5中阴影区域内。
实际上反相器电路中许多电路不加这个电阻也能起振，因为一般的电路都有扰动信号，但有个别的反相门电路不加这个电阻就不能起振，因为扰动信号强度不够。
在低温环境下振荡电路阻抗也会发生变化，当阻抗增加到一定程度时，晶振就会发生起振困难或不起振现象。
如果您的产品出现了低温情况晶振不起振或者低温时mcu运行不正常的情况（有的芯片外部振荡电路不起振时可能会自动切换为内部晶振）。这时，我们就需要检查rf这个电阻是否正确。阻值是否合理？是否应该接rf实际没有接？
三、rf的取值
rf电阻的阻值选择满足如下的要求：
图6
四、rf的有无？
现在很多芯片的反馈电阻rf已经集成到芯片内部，如stm32的晶振电路的框图如下方的图7所示：
图7
如果通过查询芯片手册并不能知道内部是否集成了rf，可以通过如下方式进行测量：
在未连接外部元件（c1、c2 和 x1）的情况下，测量反相器的输入和输出的电压： 如果芯片内部集成了反馈电阻，那么测量的输入和输出引脚的电压将在 vcc/2 左右； 如果芯片内部没有集成反馈电阻，则反相器将被锁存，输入和输出将处于逻辑“1”或逻辑“0”状态；即图5中的非阴影区域。 免责声明：本文转载于网络，转载此文目的在于传播相关技术知识，版权归原作者所有，如涉及侵权，请联系小编删除。
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