晶振接地是影響時(shí)鐘穩(wěn)定性與可靠性的關(guān)鍵細(xì)節(jié)。有時(shí)候，無源晶振即使負(fù)載電容沒有接地，晶振也可以起振。這是為什么呢？今天，凱擎小妹聊一下不同晶振的類型的接地區(qū)別，以及風(fēng)險(xiǎn)。
無源晶振本身是一個(gè)二端器件，只有兩個(gè)引腳，并且沒有極性。所以不需要直接接地。
為什么負(fù)載電容必須接地？
負(fù)載電容是否接地，直接決定了振蕩回路能否形成穩(wěn)定的回路參考點(diǎn)，從而影響晶振是否容易起振、振蕩頻率是否準(zhǔn)確，以及整個(gè)振蕩器是否能滿足啟動(dòng)所需的條件(即巴克豪森條件)。
如果負(fù)載電容沒有正確接地，會(huì)出現(xiàn)起振困難、頻率偏移、抖動(dòng)變大等問題。
無源晶振外殼是否要接地？
無源晶振為什么“不接地也能振”？
MCU/IC引腳本身
走線對(duì)地的寄生電容
晶振封裝金屬殼對(duì)地的分布電容
PCB環(huán)境、電磁耦合產(chǎn)生的雜散電容
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靠寄生電容起振的系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)：
起振時(shí)間慢或偶爾不振
溫度變化后停振
頻率偏移明顯
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正確的接地方式
負(fù)載電容必須接地，確保振蕩回路正常工作
電容、晶振與MCU盡量靠近放，減少寄生電感和信號(hào)干擾
晶振區(qū)應(yīng)使用完整地平面，提供穩(wěn)定參考地
晶振外殼建議接地，優(yōu)先用于降低EMI
晶振下方不得走高速信號(hào)線，避免噪聲影響振蕩穩(wěn)定性
有源晶振內(nèi)部自帶放大器、反饋回路和波形整形電路，是一個(gè)主動(dòng)器件。如果其GND引腳不接地，內(nèi)部電路無法形成完整電源回路，因此晶振不能工作，OUT引腳也不會(huì)輸出任何有效時(shí)鐘信號(hào)。更多：《有源晶振引腳定義和接法》
有源晶振對(duì)接地的質(zhì)量非常敏感：如果接地阻抗過大，輸出信號(hào)抖動(dòng)會(huì)明顯增加；如果地平面不連續(xù)或不完整，系統(tǒng)的電磁兼容性會(huì)變差；如果接地路徑過長，輸出波形可能失真或邊沿變慢。
正確的接地方式
GND引腳必須可靠接地
接地路徑要短、直接且低阻抗，確保信號(hào)穩(wěn)定
在芯片電源端放置0.1μF和1μF的去耦電容，濾掉高頻和低頻噪聲
輸出信號(hào)線OUT不要跨越地平面斷裂，避免信號(hào)畸變
晶振外殼建議接地，可進(jìn)一步降低電磁輻射
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