许多MCU合成了倒相放大器，用来与外部晶体或陶瓷共振器一起构成皮尔斯振荡器结构。下面则讨论用来与特殊外部元件一起得到振荡的放大器最小增益（跨导）。

   下图给出了MCU上使用的典型标准皮尔斯振荡器结构，晶体在1MHz到20MHz的频率范围。下面用简单的形式给出了MCU的内部电路，与非门后面是变极器。与非门有两个输入：一个连到MCU的OSC1脚，另一个连接到内部STOP上。

 工作在1MHz至20MHz的标准皮尔斯振荡器

对于振荡电路来说，必须有正反馈，且闭环增益必须比1大。电阻R0导致了负反馈，增大了放大器的开环增益需求。R₀通常尽量的大，以将反馈减到最小，同时克服上电时的电流泄漏。当使用1MHz和20MHz的晶体时，R₀应该在 1MΩ至10MΩ的范围里。对于陶瓷共振器，R₀一般用1MΩ。

共振器Q和电容C1、C2构成了共鸣回路。C1、C2代表了外部电容和任何并行的寄生电容。晶体和陶瓷共振器有小信号等效电路，如下图所示：

 晶体等效电路

R是串联电阻，L和C是起动或串联电感、电容。C₀是分流电容，它代表了晶体盒中共振器和寄生电容的低频并联电容量的总和。任何在OSC1和OSC2引脚之间的附加寄生电容都包括在这个值里。  

晶体制造商的数据手册里详细说明了特殊晶体中R, L, C和C₀的值。为了测量这些值，制造商必须给晶体送信号，也就是从晶体里功率消耗的特殊电平中获得。然而，在晶体启动时，通过晶体的唯一信号应归于热噪声，因此晶体里的功率消耗是非常低的。众所周知，当晶体内功率消耗减少到低水平时R的有效值可以增长。因此R的最大值由晶体制造者来估计。

既然R₀, C1和C2的值不仅依赖于MCU的变极器特性，还依赖于外部晶体或陶瓷共振器的特性，则从各制造商的数据手册里可以得到精确的元件结构。

 图1给出了两个皮尔斯振荡器的例子。图1（a）是用外加电容和电阻构成的典型晶体振荡器电路。图1（b）是用集成了补偿电容的三端陶瓷谐振器构成的皮尔斯振荡器。每种设计中的元件具体参数由工作频率、供电电压、反相器类型、晶体或谐振器类型和生产厂家决定。

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