? ? ? ?在電子學(xué)上，通常將含有晶體管元件的電路稱作“有源電路”（如有源音箱、有源濾波器等），而僅由阻容元件組成的電路稱作“無源電路”。電腦中的晶體振蕩器也分為無源晶振和有源晶振兩種類型。無源晶振與有源晶振的英文名稱不同，無源晶振為crystal（晶體），而有源晶振則叫做oscillator（振蕩器）。無源晶振是有2個(gè)引腳的無極性元件，需要借助于時(shí)鐘電路才能產(chǎn)生振蕩信號(hào)，自身無法振蕩起來，所以“無源晶振”這個(gè)說法并不準(zhǔn)確；有源晶振有4只引腳，是一個(gè)完整的振蕩器，其中除了石英晶體外，還有晶體管和阻容元件，因此體積較大。

　　有源晶振

　　有源晶振通常的用法：一腳懸空，二腳接地，三腳接輸出，四腳接電壓。

　　有源晶振不需要DSP的內(nèi)部振蕩器，信號(hào)質(zhì)量好，比較穩(wěn)定，而且連接方式相對(duì)簡(jiǎn)單（主要是做好電源濾波，通常使用一個(gè)電容和電感構(gòu)成的PI型濾波網(wǎng)絡(luò)，輸出 端用一個(gè)小阻值的電阻過濾信號(hào)即可），不需要復(fù)雜的配置電路。相對(duì)于無源晶體，有源晶振的缺陷是其信號(hào)電平是固定的，需要選擇好合適輸出電平，靈活性較 差，而且價(jià)格高。

　　有源晶振是右石英晶體組成的，石英晶片之所以能當(dāng)為振蕩器使用，是基于它的壓電效應(yīng)：在晶片的兩個(gè)極上加一電場(chǎng)，會(huì)使晶體產(chǎn)生機(jī)械變形；在石英晶片上加上 交 變電壓，晶體就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，同時(shí)機(jī)械變形振動(dòng)又會(huì)產(chǎn)生交變電場(chǎng)，雖然這種交變電場(chǎng)的電壓極其微弱，但其振動(dòng)頻率是十分穩(wěn)定的。當(dāng)外加交變電壓的頻率與 晶片的固有頻率（由晶片的尺寸和形狀決定）相等時(shí)，機(jī)械振動(dòng)的幅度將急劇增加，這種現(xiàn)象稱為“壓電諧振”。

　　壓電諧振狀態(tài)的建立和維持都必須借助于振蕩器電路才能實(shí)現(xiàn)。圖3是一個(gè)串聯(lián)型振蕩器，晶體管T1和T2構(gòu)成的兩級(jí)放大器，石英晶體XT與電容C2構(gòu)成LC 電 路。在這個(gè)電路中，石英晶體相當(dāng)于一個(gè)電感，C2為可變電容器，調(diào)節(jié)其容量即可使電路進(jìn)入諧振狀態(tài)。該振蕩器供電電壓為5V，輸出波形為方波。

　　晶振與復(fù)位常用電路圖

單片機(jī)系統(tǒng)必須要時(shí)鐘脈沖的，他的作用就像心跳或者鐘表的滴答。時(shí)鐘脈沖由內(nèi)部RC振蕩電路（有的單片機(jī)內(nèi)沒有）產(chǎn)生或外部晶振電路產(chǎn)生。內(nèi)部RC振蕩電路在此不過多闡述。下面我們來說下外部晶振電路。
? ? 外部晶振電路如圖所示。除了晶振外還有兩個(gè)電容。這兩個(gè)電容一般容值比較小，約十幾二十幾皮法，有起振作用，一般稱之為匹配電容或諧振電容。不同芯片、不同晶振組合場(chǎng)合，根據(jù)諧振負(fù)載，需要選擇合適的的電容才能滿足晶振的起振要求，單片機(jī)才能正常運(yùn)行。選擇合適的匹配電容有個(gè)公式，如下：

CL = C1*C2 / （C1+C2） + CS

CL為晶振的負(fù)載電容值，通過查詢晶振的數(shù)據(jù)手冊(cè)可以獲得，CS為電路板的寄生電容，我們一般取 3~5pF，取C1 = C2，那么公式可以簡(jiǎn)化成如下：

CL = C1 / 2 + CS