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1、至少在我目前认为，晶振(专指有源晶振，下同)的频率输出必定要有某个波形作为输出载 体，波形的输出也必定会伴随着某个负载值。在实际使用中，波形负载也是晶振的非常重要 参数指标。选择不当的话，轻则导致晶振或其他模块工作不正常，功能无法实现，重则损坏 模块甚至整机。通行的晶振的输出波形主要有三大类：正弦波、方波和准正弦波。看晶振厂家的使用说明，晶振负载主要有以下几种：1正弦波：负载50欧姆或1k欧姆2方波：N个TTL负载或N个PF电容3准正弦波：10K欧姆并联10PF电容。此外还有ECL、VDS等高频(100MHz以上)常用的，这里先不讨论。以上这些负载并不是 哪个人随便定的，原则上是对实际使用电路
2、的一种高度概括和提炼。实际使用中，晶振的输 出一般用于驱动以下电路形式：1. 同轴电缆类的长线输出。2. 滤波器类的电路的输入以上1,2两种电路一般适用于50欧姆的负载。这是因为以上2种电路一般需要50欧姆负载 作匹配，在射频领域还有75欧姆、300欧姆等特征阻抗，需要时要加以说明。此类的输出 波形最适合的为正弦波，正弦波经过长线传输后波形只是幅度有所衰减，波形并不会有畸变。 而方波等波形则很难做到这点。滤波器类产品通行的输入输出阻抗都是50欧姆，在非指定 阻抗下工作可能会产生意想不到的问题。3. 门电路的输入要驱动门电路，需要讲究高电平、低电平、占空比、上升时间、下降时间等指标，否则难以 顺
3、利驱动。因此方波是最适合的波形。门电路也有TTL和CMOS门的区分，但目前主流的电 路都实现了 TTL/CMOS的兼容，作为高阻抗的输入，其输入的电阻成分阻值很大，但具有 一定的容性阻抗。例如典型的74HC04与非门的输入阻抗约为3.5PF( 一个门，因此方波负载一般为15PF，这样可以驱动34个门，有种高驱动能力的重负载为 50PF，可以驱动十几个门。4. 取代晶体谐振器作为振荡电路的输入在很多电子芯片中都可以直接使用晶体谐振器做为时钟脉冲产生器，如果要求更高质量的时 钟，也会用到晶体振荡器。例如常用的单片机 AT89C51，( 0 其管脚 XTAL1 和XTAL2本是用来接晶体谐振器的（另
4、外需要2个电容），如果用来接晶体振荡器该如何接入 呢？分析其内部电路可知，XTAL1脚为其内部振荡电路的输入端，输入阻抗很高，放大倍数 很大，因此较小的波形就可以使其触发工作（峰峰值100mV1V），特别适合于准正弦波的 驱动。正弦波输出的晶振也可以对其驱动，但需要在输入端加阻抗匹配电阻，对晶振的输出 也是一种浪费。方波输出的晶振也可以对其驱动，但因方波输出幅度太大，存在过驱动的嫌 疑，过驱动的坏处就是会使时钟电路的噪声变大，如果你对噪声不敏感，也可以这样用。方 波输出的晶振最好接入XTAL2管脚，XTAL2管脚是门电路输入和输出的并联，其输入阻抗较 低，需要的驱动电平较大（至少要达到TTL电
5、平低电平0.4-高电平2.4V的标准）。用正弦波 或准正弦波需要其带负载时峰峰值达到2V以上才可以。说明：接晶体振荡器时，管脚上的 2个电容一般是不需要的。5. 三极管、高速运放电路的输入。有时候用户为实现整形、放大等目的，用三极管、高速运放对晶振波形进行处理，这种情 况下负载阻抗一般不是太重，用准正弦波的波形最为合适。需要提供负载、波形幅度等参数， 说不清楚的情况下也可以把你的电路提供给晶振厂家，让他们帮你分析需求所在。还有一个 较好的方式是把你的最终需求告诉晶振厂家，让他们来帮你定做，这样你就省去了三极管、 高速运放电路，岂不是很好。6. 对EMI、频率干扰有特殊要求的电路这种电路要求输出的高次谐波成分很小，因此不管驱动的是什么电路，都以正弦波为最好。
晶振的负载与波形
