学习MCU晶振频率的电容振荡电路
一、引入背景
MCU晶振作为实时时钟（RTC）的关键部件，常常选用32.768KHz的晶体作为振荡器核心。这种振荡电路中，一个特殊的电容振荡电路设计起到了稳定频率的作用。
二、电容振荡电路详解
在MCU中，这种振荡电路被称作“三点式电容振荡电路”。其工作原理与三极管自激LC振荡器类似，尤其是在高频振荡输出中得到了广泛应用。电容三点式振荡器由其特殊构造而得名，其中的电容和电感与三极管的三个极相接，从而形成稳定的正弦波振荡。
三、电路构成与工作原理
该电路的核心部分是谐振回路，由电容C1、C2和电感L组成，作为三极管放大器的负载。而电容C3和C4则作为耦合电容，为电路提供直流通路。在交流通路中，基极输入经过三极管放大后，输出电压uo再经过电容C2与C1分压，反馈至三极管的BE结之间，从而维持振荡。
四、电路搭建与参数设置
在搭建这样的电路时，需要确定工作电压（如12V）、三极管型号（如2N2222A）、振荡频率（如12MHz）以及三极管的静态工作点。根据电路分析和仿真，可以得出反馈系数F的公式以及C1和C2的具体值。还需要考虑三极管的极间电容对电路的影响，并采取相应措施来减小误差、提高频率稳定度。
五、改进与优化
若要改进电路，可以考虑调整C4电容的值来满足精度要求；在保证反馈系数F的情况下，减小C1的值以减小极间电容Cbe的影响；或者在回路中加入小电容与电感串联，以隔直通交，满足频率稳定度要求。
六、总结
通过学习三点式电容振荡电路，我们加深了对MCU外置晶振的理解。这种电路设计不仅在MCU中有着重要应用，也在其他高频振荡输出电路中发挥着关键作用。通过掌握其工作原理和搭建方法，我们可以更好地应用和优化这类电路，提高设备的性能和稳定性。
参考资料