領先同行瑞薩石英晶體振蕩器的電路，振蕩器是任何微控制器系統的核心，因此在設計中應給予適當的關注，以確保設計盡可能可靠。

我們都可以設計一個正常工作的振蕩器，但要在所有元件的容差范圍內設計一個能在生產中正常工作的振蕩器，卻需要一點努力。典型的瑞薩微控制器用戶手冊將提供一個或多個典型的振蕩器電路(通常由示例中使用的晶體或陶瓷諧振器的供應商推薦給瑞薩)，以及等效振蕩器電路的簡單規格。

可靠振蕩所需的確切電路可能因OSC振蕩器而異，也可能受到電路板布局和環境條件的影響。在任何情況下，我們都強烈建議設計人員聯系所選的振蕩器供應商，向他們詢問適合其設計的推薦電路，并自行測試振蕩器，以確定所需的振蕩器電路參數。

對于許多應用，陶瓷諧振器可以提供良好的低成本解決方案；然而，如果需要更高的穩定性和更精確的定時，晶體提供了最佳的解決方案。然而，在低功率應用中，Q值較高的晶體啟動時間要慢得多。事實上，頻率越低，啟動時間越長；一個32千赫的晶體可能需要1 - 3秒啟動。

在許多微控制器中，需要仔細考慮晶體漂移和穩定性的影響，尤其是對于需要時鐘功能的應用；然而，振蕩器性能的知識可以允許在軟件中進行校正。

瑞薩微控制器上最常用的振蕩器設計是皮爾斯振蕩器，如下所示。

內部反相器的輸出通過外部有源晶振電路反饋到其輸入端，形成一個不穩定的反饋環路。當振蕩器的輸出延遲足以提供360°相位延遲時，穩定的振蕩得以持續。晶體與負載電容C1和C2一起提供了一個調諧電路，可以穩定振蕩頻率

Rf反饋電阻器-這在第一個逆變器周圍提供負反饋，并確保逆變器工作在其線性區域。這在晶體振蕩器中很少需要，但在使用陶瓷諧振器時經常需要，以確保振蕩器正確啟動。建議典型值在1MOhm范圍內。一些瑞薩微控制器有內部反饋電阻。

Rd -阻尼電阻–這是一個串聯電阻，旨在防止振蕩器過激勵。通常，如果C1和C2選擇正確，這不是必需的。該電阻有幾個作用:穩定反饋電路的相位，降低較高頻率下的環路增益；通過在逆變器輸出端放置Rd，輸出電阻增加，電流降低。Rd還與C2一起構成一個低通濾波器，可以大大減少不必要的振蕩模式。Rd的典型值在250 - 500歐姆范圍內

C1和C2 -負載電容-負載電容與晶體或諧振器一起提供180°的相位滯后，共同提供啟動和維持振蕩的能量。

晶體或陶瓷諧振器的工作會受到一系列環境效應的影響，例如溫度和濕度，以及電路參數，例如工作電壓。

我們強烈建議每種設計都要考慮工作電壓和預期工作環境的極端情況，以確保振蕩器可以在斷電、待機和/或其它低功耗模式下啟動。領先同行瑞薩石英晶體振蕩器的電路.

• 如果使用帶內部電容的陶瓷諧振器，要小心；電容的典型值通常很高，您無法靈活地改變這些值來匹配您的電路，布局問題尤其是中心接地可能會導致噪聲問題。
• 將振蕩器電路盡可能靠近微控制器，保持走線長度較短
• 振蕩器對噪聲敏感，盡可能使用保護帶，以最小化電容耦合。
• 最小化有源晶體振蕩器電路占用的PCB面積，以最小化可用于電感耦合到電路其它部分的“環路”面積。
• 避免在振蕩器電路下方或上方布設其他走線，也不要在振蕩器附近放置任何可能切換高電流的走線。
• 確保徹底測試振蕩器電路，并超越正常工作條件，以確保有合適的設計余量。
• 最重要的是，我們始終建議您咨詢您的晶體或諧振器制造商，了解他們推薦的電路，以便與您選擇的微控制器配合使用。

許多瑞薩微控制器也使用32kHz振蕩器(通常是32kHz手表晶體)來支持低功耗、低速運行。32kHz晶體的操作與更高頻率的晶體基本相同；然而，有幾個具體問題需要考慮

• 啟動時間:32kHz晶體的典型啟動時間比更高頻率的晶體長得多，通常為0.3-3.0秒
• 穩定性:手表晶體在整個溫度范圍內更不穩定，所以請仔細檢查供應商的規格，尤其是漂移方面。
• 器件差異:沒有兩個32kHz晶體的制造商是相同的，即使在相同的器件類型內；實際表現可能差異很大，我們已經看到不同供應商之間的差異很大。指定振蕩器時，請仔細考慮這一點。
• 振蕩器布局:保持32kHz晶體盡可能靠近微控制器以避免任何問題是至關重要的；距離微控制器1厘米以內是一個很好的規則。
• 同樣，要求您的振蕩器供應商為您的設計提供匹配電路。

晶體振蕩器是一個非常簡單但非常重要的元件，必須確保石英晶體振蕩器電路設計的可靠性和可重復性，尤其是使用32kHz子時鐘振蕩器時。瑞薩制作了一份非常好的應用筆記，介紹如何為設計合適的32 kHz振蕩器電路RA家族；許多振蕩器供應商也可以提供推薦的振蕩器和推薦的電路，專門用于RA，并且他們通常還會提供匹配服務，專門將其元件與您的特定RA設計相匹配。

瑞薩始終建議利用這一機會，確保您擁有最可靠的MCU設計。

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