晶振并联1MΩ电阻的原因分析

无源晶振并联一个1MΩ电阻电路图

问题描述：

在一些方案中，晶振并联1MΩ电阻时，程序运行正常，而在没有1MΩ电阻的情况下，程序运行有滞后及无法运行现象发生。

原因分析：

在无源晶振应用方案中，两个外接电容能够微调晶振产生的时钟频率。而并联1MΩ电阻可以帮助晶振起振。因此，当发生程序启动慢或不运行时，建议给晶振并联1MΩ的电阻。

这个1MΩ电阻是为了使本来为逻辑反相器的器件工作在线性区, 以获得增益, 在饱和区不存在增益, 而在没有增益的条件下晶振不起振。简而言之，并联1M电阻增加了电路中的负性阻抗（-R），即提升了增益，缩短了晶振起振时间，达到了晶振起振更容易之目的。

换一种说法，假设电路中无任何的扰动信号，晶振不可能起振。实际上反相门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。

需要指出的是，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。这时，我们也需要给晶振并联1MΩ电阻，建议为了增加振荡电路稳定性，给晶振同时串联一个100Ω的电阻，这样可以减少晶振的频率偏移程度。

注：并联电阻不能太小，串联电阻不能太大。否则，在温度较低的情况下不易起振。

审核编辑：汤梓红