
在设计微控制器 (MCU) 的时钟电路图时,如果使用有源晶体振荡器作为时钟源,通常会在其输出端串联一个几十欧姆的电阻。该电阻的主要作用如下:
1. 阻抗匹配
当有源晶体振荡器的输出阻抗与PCB传输线的阻抗(通常为50Ω)不匹配时,会导致信号反射,从而引起过冲和振铃。通过在信号源端串联一个33Ω的电阻(与晶体振荡器约20Ω的内阻形成50Ω的阻抗匹配),可以吸收反射信号,降低反射系数。
2. 降低电磁干扰
有源晶体振荡器的输出信号为方波信号。其陡峭的边沿和由此产生的高频振铃会产生大量的高频噪声,这些噪声会向外辐射,导致电磁兼容性 (EMC) 问题,并可能影响系统的其他部分或导致 EMC 测试失败。串联电阻可以平滑信号边沿,降低信号的高频分量,从而有效降低电磁辐射 (EMI)。这是一种低成本且有效的 EMI 抑制措施。
3. 限制晶体振荡器输出电流并保护输出级
有源晶体振荡器内部的输出驱动器通常容量有限。如果后续负载的输入电容较大,或者发生意外短路(虽然这种情况很少见),则在方波转换瞬间会产生较大的瞬时充放电电流(充电电流 i = C * dv/dt)。串联电阻可以限制该峰值电流,减轻晶体振荡器内部输出级的负担,提供一定的保护,并提高系统可靠性。