晶振是单片机的心脏，所以晶振的重要性不言而喻，那么在PCB layout的时候，我们对晶振要有哪些注意事项呢？
一、晶振的两个重要参数
晶振的频偏是指晶振输出的频率与其额定频率之间的差异，通常以ppm（百万分之一）为单位表示。频偏可能会受到晶体的制造工艺、温度、电压等因素的影响。
晶振的温偏是指晶振输出频率随着温度变化而产生的变化。通常以ppm/℃为单位表示。温偏可能会受到晶体的材料、制造工艺、封装方式等因素的影响。
晶振的频偏和温偏会对系统时钟的稳定性和精度产生影响，可能导致系统的时钟误差增大、通信数据传输错误等问题。因此，在设计系统时需要考虑晶振的频偏和温偏，并采取相应的措施进行校准和补偿。
1.频偏校准：可以使用频率计或者频谱分析仪对晶振输出频率进行测量，然后与标准频率进行比较，计算出频偏值。根据频偏值，可以通过调整晶振电路中的电容或电感等元器件来进行校准。
2.温偏校准：可以使用温度传感器对晶振周围环境温度进行监测，然后根据温度变化对晶振进行校准。具体方法可以是在晶振电路中加入温度补偿电路，或者使用数字信号处理器对晶振输出进行数字滤波和校准。
3.自动校准：为了提高晶振的稳定性和精度，可以使用自动校准技术。比如，可以在晶振电路中加入一个微控制器，通过对晶振输出进行采样和处理，自动调整晶振电路中的元器件，以实现自动校准。
二、温度对晶振的影响
温度会影响晶振的频率和稳定性。晶振的频率是基于晶体的物理性质而定的，而晶体的物理性质会随着温度的变化而改变。当温度升高时，晶体的分子振动会加强，导致晶体的物理性质发生变化，从而影响晶振的频率。此外，温度的变化也会影响晶振的稳定性，因为晶体的物理性质变化可能会导致晶振的频率不稳定。因此，在设计晶振电路时，需要考虑温度对晶振的影响，选择合适的晶体和电路设计，以确保晶振的稳定性和精度。
1.确保晶振周围没有热源，如电源、功率放大器等，以避免温度过高影响晶振的稳定性。
2.在PCB设计中，应尽量减少晶振周围的散热面积，以保持晶振的温度稳定。
3.确保晶振周围没有过多的散热孔，以避免冷却过度，导致晶振温度过低，影响其稳定性。
4. 对于高精度的晶振，应选择温度稳定性好的材料，如FR-4等。
5.对于温度变化较大的环境，应选择具有温度补偿功能的晶振，以提高其稳定性。
6.在实际应用中，应根据晶振的数据手册提供的温度特性曲线，进行合理的温度补偿设计。
三、layout中晶振的合理布局
1.晶振的布局应该尽可能靠近芯片，减少晶振与芯片之间的距离，以减少电磁干扰和信号衰减。
2. 尽可能靠近地面层，以减少晶振引起的电磁干扰。
3. 尽可能远离高频信号和电源线，以减少晶振受到的干扰。
4. 采用短路线，尽可能减少晶振与芯片之间的电阻和电感。
5. 避免与其他元件的布局重叠，以减少干扰。
7. 应该避免在高温或高湿度环境下使用，以减少晶振的失效率。
8、晶振的匹配电容应该尽量靠近晶振引脚附近，与晶体管引脚之间的距离要尽量短，以减少引脚之间的串扰和噪声。同时，匹配电容之间的距离也要尽量短，以减少电容之间的串扰。在布局时，应该将晶振和匹配电容放在一个尽可能小的区域内，以减小电路板的面积和电磁干扰。
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作者：王小琪
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