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在普通電路中，電阻是消耗能量的。但在振蕩電路中，放大器通過反饋網(wǎng)絡(luò)可以表現(xiàn)出一種等效的“負(fù)電阻”特性，向晶體提供能量以補(bǔ)償其損耗。石英晶體本質(zhì)上是一個(gè)高Q值的諧振器，但它自身存在等效串聯(lián)電阻ESR，如果沒有外部電路補(bǔ)償能量，振蕩會(huì)迅速衰減直至停止。因此，回路中的負(fù)電阻絕對(duì)值|?R|必須大于晶體的等效串聯(lián)電阻RR。

起振余量可以理解為振蕩電路所提供的負(fù)電阻能力，相對(duì)于晶體損耗電阻的“富余程度”。建議振蕩寬限為晶振等效串聯(lián)電阻RR的5倍之上：

│?R│ ≥ 5 × RR

當(dāng)振蕩進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)后，系統(tǒng)能量達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，關(guān)系趨近于：

RR ≈ │?R│

起振余量不足會(huì)帶來什么問題？

在實(shí)際產(chǎn)品中，起振余量不足往往不是“完全不起振”，而是表現(xiàn)為各種隱性故障：

- 上電偶發(fā)不起振

- 冷啟動(dòng)失敗

- 高溫或低溫停振

- 批量一致性差

- 使用一段時(shí)間后，老化停振

負(fù)電阻測量的方法是在晶體一端串聯(lián)一個(gè)測試電阻Rtest(建議使用低感抗電阻)，逐步增加阻值，直到振蕩剛好停止。

負(fù)電阻 ≈ Rtest + 晶體 RL

該數(shù)值反映了振蕩電路的實(shí)際負(fù)阻能力。這種方法是評(píng)估MCU內(nèi)部振蕩能力的常用手段。更多內(nèi)容：《無源晶振：驅(qū)動(dòng)功率、負(fù)性阻抗》

雖然余量越大越容易起振，但過高也會(huì)帶來副作用：

- 功耗增加

- 相位噪聲惡化

- 頻率穩(wěn)定性下降

- 晶體過驅(qū)動(dòng)導(dǎo)致壽命縮短

晶振不是普通通用器件，而是與電路高度耦合的功能器件。KOAN凱擎小妹有如下幾點(diǎn)建議：

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