晶振电路两端的电容为什么一样？

晶振电路两端的电容为什么一样吗？选择这两个电容，有什么标准呢？

在回答问题前， 我们先来学习晶振的本质——从无到有的LC振荡电路。如下图就是典型的振荡电路：

先来仿真，看看结果——电路开始振荡了

怎么样做到从无到有呢？ 接下来就给大家分析振荡电路工作原理：

本文中振荡电路的类型是Copitts振荡电路。电路由直流12v供电，经过电阻，电感，电容、BJT这些器件，怎么就得到一个稳定的正弦波？这里就要提到BJT的热噪声。热噪声的频率从几Hz到GHz都有可能，所以从无到有的无并不是没有的意思，而是指无限可能。在无限多的频率信号中，让电路输出一个稳定的固定频率的波形，上图振荡电路的频率是3.9KH。那么BJT的热噪声频率如何选出来，放大，到稳定呢？重点在LC振荡电路：

图中的电容C3和C4的作用是反馈，和电感组成LC谐振电路（LC-tank）。从BJT晶体管输出的信号频率很多，只有3.9KHz的信号使得LC振荡电路的阻抗最小，信号就可以反馈到晶体管的输入端。而其他频率的信号在经过LC电路时，始终存在较大的阻抗，从而无法反馈给输入端。对于所有信号来说，肯定是阻碍最小的信号优先通过。

到输入端的信号，经过BJT晶体管得到放大，如此循环。当然不可能永远的放大，如何让这个信号稳定下来呢？假设晶体管的放大倍数是A，经过电容C3,C4衰减为f，当A*f=1的时候，电路就稳定了。

那要满足什么条件，才能稳定振荡呢？

• 条件1：A*f=1
• 条件2：LC振荡电路的谐振阻抗为0 ，即XC3+XC4+XL2=0

总结得出， 一定要牢记的知识点 ：copitts振荡电路最关键的点是C3和C4的容抗比值等于BJT的放大倍数，详细的推导过程下拉文末查看视频。因此选择C3和C4是非常重要的步骤。C3和C4的电容值不能有较大变化，必须保持稳定。这时候，我们通常会选择C0G等级的电容，至于为什么选择C0G级的电容，在文末的视频中也做了详解。

以上便是振荡电路基本说明。接下来我们看看电路里，比如STM32的晶振电路的情况，如下图：

我们通常选择C1和C2时，会使用容值12pF或30pF。为什么要选择一样的电容呢？如果是有源的晶振，一般我们就只用一个引脚输入。MCU在稳定之前，使用的是内部的RC振荡电路，这里就不给大家详细的分析了。在稳定之后，MCU才开始使用外部产生的时钟。

C1=C2取决于晶振内部的等效电路，如下图：

晶振内部复杂的等效电路，很有可能会产生串联谐振或并联谐振。这时，通常情况下，添加两个电容，和晶振一起构建一个 LC振荡电路 。换一种说法， LC振荡电路就是晶振电路的本质 。

晶振电路中的电容如何选择