在往期《為什么有源晶振必須接地，而無(wú)源有時(shí)“不接地也能振”？》中，我們提到：無(wú)源晶體本身不需要接地，負(fù)載電容需接地，有源晶振的GND引腳需要接地。
那么， 晶體的金屬外殼要不要接地呢？
答案是：根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求決定。
無(wú)源晶體外殼接地是為了增強(qiáng)抗干擾能力、降低電磁輻射，改善系統(tǒng)的EMC性能。無(wú)源晶體需要依靠MCU或RTC內(nèi)部的振蕩電路工作。振蕩節(jié)點(diǎn)通常具有高阻抗、低信號(hào)幅度等特點(diǎn)，所以對(duì)外界電磁干擾特別敏感。
在實(shí)際應(yīng)用中，晶振附近有很多的噪聲源，例如：
這些干擾信號(hào)可能讓晶振負(fù)載條件發(fā)生變化，從而引起頻率漂移、增加時(shí)鐘誤差。也可能造成起振困難或停振現(xiàn)象。
金屬外殼可靠接地相當(dāng)于在晶體外圍增加了一層接地屏蔽層。外界電場(chǎng)干擾會(huì)優(yōu)先耦合到接地外殼，并通過(guò)地平面快速釋放，而不是直接作用于晶體振蕩回路。
相比之下，有源晶振內(nèi)部已經(jīng)集成了振蕩器、放大器和波形整形電路，輸出的是低阻抗數(shù)字時(shí)鐘信號(hào)。我們只要按照規(guī)格書(shū)中的要求正確連接電源和輸出引腳，晶振就能穩(wěn)定工作。
兩引腳無(wú)源晶振只有兩個(gè)頻率引腳，沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的接地端。金屬外殼通常與內(nèi)部電極絕緣。我們可根據(jù)實(shí)際需要選擇是否接地。
在RTC應(yīng)用或干擾強(qiáng)的環(huán)境下，我們可以會(huì)通過(guò)接地夾、金屬屏蔽框或接地銅帶等方式實(shí)現(xiàn)外殼接地，增強(qiáng)屏蔽效果。
常見(jiàn)的2016、2520、3225、5032等貼片晶體通常是四焊盤(pán)結(jié)構(gòu)。
其中2引腳和4引腳通常與金屬外殼相連，主要用于機(jī)械固定和屏蔽接地。具體連接方式應(yīng)以規(guī)格書(shū)定義為準(zhǔn)。
32.768kHz RTC時(shí)鐘晶體在振蕩回路中的信號(hào)能量極低。1～2pF的寄生電容變化就可能影響晶振負(fù)載條件，增加時(shí)鐘誤差。
與8MHz、16MHz、25MHz等主時(shí)鐘晶體相比，RTC晶體具有更高的等效阻抗、更低的驅(qū)動(dòng)功率、更小的振蕩電流。
除了外殼接地，合理的PCB布局也可以減少干擾，例如：
晶振盡量靠近MCU放置；
晶振走線盡可能短、對(duì)稱(chēng)；
避免高速數(shù)字信號(hào)從晶振附近穿過(guò)；
在晶振周?chē)黾咏拥乇Ｗo(hù)環(huán)；
按照規(guī)格書(shū)選擇負(fù)載電容；
……
KOAN晶振
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