【元器件】2.无源晶振

1.无源晶振是什么？

无源晶振应用主要是皮尔斯震荡电路。它需要用CPU内的振荡器。
无源晶振只有两个引脚，无源晶振没有电源电压，其信号电平是根据起振电路来决定的，是可变的，同样的无源晶振可以适用于多种电压，可适用于不同电压要求的CPU。通常，无源晶振的价格比较低，在民用产品当中为了降低成品大部分使用的都是无源晶振。

2.无源晶振怎么选型？

① 计算晶振兼容性

如低频晶振选择：FC135G12Q-32.768，32.768kHz，ESR：70kohm，20ppm，CL：12.5pF, Co：1pF。（参数手册可查）
ESR：等效串联电阻
F：所选晶振的震荡频率
C_O：晶振的寄生电容(shunt capacitance)
C_L：晶振的负载电容(load capacitance)
PS：有的晶振的寄生电容在DataSheet没有给出,那么这款晶振的寄生电容可忽略不记。
计算：
gmcrit = 4 ESR (2πF)² * (C0 + CL)²
=470kohm * (2pi*32.768kHz)^2 *(1pF+12.5pF)^2
= 2.1632uA/V
以STM32F103VFT6单片机为例，查手册可知LSE的gm最小值为5 uA/V，因此gmcrit最大值不超过1uA/V（5倍关系），
则本数值不满足兼容性要求。
选择型号FC-12M32.768KHZ7PF20PPM，经计算gmcrit 值0.76 uA/V（典型值）,按最大参数计算1.0513 uA/V。基本可以满足要求。

② 计算负载电容

由于CPU引脚电容为5pF，假设分布电容为1.5pF，则总寄生电容为5/2+1.5=4pF
则CL1、CL2可选择(12.5-4)*2=17pF，可选择16pF作为初始值

③ 计算Drive Level

晶振的DL为0.5uW，ESR为70kohm

= 7.6uA
因此，Iq应不大于7.6uApp。STM32F103VFT6的LSE driving current为1.4uA。满足要求。

高频晶振选择：8.000MHZ 49USMX/30/50/40/18PF/ATF

① 计算晶振兼容性

Gmcrit = 0.392mA/V
STM32F103VFT6单片机HSE的gm为25mA/V，因此Gmcrit最大值不超过5mA/V。
因此满足兼容性要求。

② 计算负载电容

由于CPU引脚电容为5pF，假设分布电容为1.5pF，则总寄生电容为5/2+1.5=4pF
则CL1、CL2可选择(18-4)*2=28pF，可选择22pF作为初始值
③ 计算Drive Level

= 7mA
因此，Iq应不大于7mApp。STM32F103VFT6的HSE driving current为1mA。满足要求。