无源晶振工作条件和判断方法

无源晶振别称为石英晶体谐振器，实质为石英晶体谐振器。晶振：指的是石英晶体谐振器和石英晶体振荡器的统称。主要用在各种电子线路中起产生频率的作用。无源晶振是有2个引脚的无极性元件，需要借助于时钟电路才能产生振荡信号，自身无法振荡起来。

微控制器的时钟源可以分为两类：基于机械谐振器件的时钟源，如晶振、陶瓷谐振槽路；RC（电阻、电容）振荡器。一种是皮尔斯振荡器配置，适用于晶振和陶瓷谐振槽路。另一种为简单的分立RC 振荡器。基于晶振与陶瓷谐振槽路的振荡器通常能提供非常高的初始精度和较低的温度系数。RC 振荡器能够快速启动，成本也比较低。

无源晶振（晶体谐振器）工作原理：在石英水晶片的两边镀上电极，通过在两电极上加一定的电压，因为石英有压电效应，电压形成了，自然就会产生形变，从而给IC提供一个正弦波形。通过IC的内部整形和PLL电路后产生方波，然后输入给下级电路。有源晶振就是把频率部分和驱动PLL电路集成在IC外部，自成一体，直接输出方波供下级电路使用。

无源晶振起振条件。一是不起振。上电复位后晶振不工作或是低功耗模式下晶振不工作，但是敲击一下晶振又会正常起振。此即晶振的欠激励现象，原因在于激励功率不够或起振时间太长。解决方法是选择能耗小的晶体，同时在数据手册允许范围内减少外接电容值，缩短起振时间，电容取值不要相同。二是频率偏大，此为过激励现象，用示波器可以观察到输出波形的波峰和波谷被削平。此时晶振被过分驱动，应在芯片相关脚上串接电阻调整至输出波形清晰完整。

晶振是否起振的判断。判断方法很多，用示波器看波形是最直接的，用数字万用表的电压档测电压也行，因晶振波形的占空比为50％，所以测得的平均电压为1/2Vcc左右，对于51单片机，在使用外置程序存储器的时候还可以测PSEN引脚或P0口引脚的电压或波形，只有晶振电路正常工作，那些引脚才会有信号输出，但现在很少采用片外扩展存储器，所以测晶体两端的电压或波形即可，只是晶振电路设计不良时，测试设备的引入有可能导致停振。

晶体两端的电压差不是平均电压差，虽然事实上因外电路的影响，晶体两端的电压可能会有差别，但这不是判断晶振是否起振的依据，也不是晶振电路正常工作的条件。至于一高一低没有工作是指一端为Vcc或接近Vcc，另一端为0或接近0，这时晶振电路当然没有起振，否则50％的占空比势将平均电压拉到1/2Vcc左右，但这么表达是不确切的，搞技术应该尽量定量精确描述。

听声音判断晶振是否起振不可靠，晶体的振荡频率远超人耳能够听见的频率上限，有时能够听到反而是有问题的，说明晶体质量不佳，更多的时候，正常工作的晶体是不会发出任何人耳能听到的声音的，有时声音来自外电路元件。单片机的两个信号输入脚一个是19脚（XTAL1）一个是18脚（XTAL2）对应单片机内部的电路是高增益放大器，当外面接晶振的时候，19脚对应高增益放大器的输入端，18脚对应高增益放大器的输出端，所以你测量的时候应该是高增益输出端有信号也就是18脚。