無源晶振電路中并聯電阻的作用

一般來說，單片機的時鐘電路是使用外部的無源晶振和負載電容組合實現連接到單片機的Xin和Xout引腳上，無源晶振自身無法振蕩，因此需要匹配外部諧振電路才可以輸出振動信號。

但是在實際電路設計中，也會在晶振兩端并聯一個電阻。這個電阻叫做反饋電阻。

那么并聯的這個反饋電阻有什么作用呢？

首先來看下時鐘電路的基本原理。一般來說，時鐘電路又稱作皮爾斯振蕩器電路，因為它電路簡單，工作有效而穩定，優于其它型態的石英晶體振蕩電路。皮爾斯振蕩器所需零件很少: 一個反相器、一個電阻、一個石英晶體、兩個小電容。

對于單片機來說，芯片內部一般都包含了反相器，有的也在內部并聯了反饋電阻，這個需要查閱具體的芯片手冊，如果沒有，可以考慮在芯片外部晶振兩端并聯反饋電阻。

1、增加穩定性，更容易起振

單片機內部的反相器是一個施密特反相器，反相器是不能驅動晶振振蕩的。因此，在反相器的兩端并聯一個電阻，電阻完成輸出信號反向180度反饋到輸入端進行負反饋，構成負反饋放大電路，實現信號反向，并且并聯電阻降低諧振阻抗，使諧振器易啟動。

同時增加了負反饋電阻，也增加了穩定性，也就是說即使溫度變化，加電阻可減少振蕩器的頻率偏移，如果沒有加反饋電阻，晶振電路也可能會起振，但存在不起振或者停振的隱患。

2、使反相器工作在線性區

該電阻令反相器工作在線性區域而成為高增益的反相放大器，并確保振蕩的發生。假設此反相器為理想反相器，輸入阻抗無限大、輸出阻抗為0，則并聯的電阻將令輸入電壓與輸出電壓相等，因而使反相器內的晶體管不會工作在完全導通或完全截止的狀態，而是工作在具有增益的中間過渡區域。完全導通或完全截止這兩種狀態工作在在飽和區，是沒有增益的，而沒有增益是無法振蕩的。反相器線性區即下圖中陰影區域內，保證反相器輸入端的工作點電壓在VDD/2，這樣在振蕩信號反饋在輸入端時，能保證反相器工作在適當的工作區。

在高低溫環境下振蕩電路阻抗會發生變化，當阻抗增加到一定程度時，晶振可能發生起振困難或不起振現象，這時需要去檢查并聯的反饋電阻大小是否合理。一般來說在時鐘電路中晶振頻率和反饋電阻大小的關系如下：