在探究MCU晶振频率为何为32.768kHz的奥妙中，我们走进了一处更细微的电路世界——三点式电容振荡电路。
一、引言
在实时时钟RTC的应用中，振荡电路起着至关重要的作用。它要求使用特定频率为32.768KHz的晶体，且此晶体需连接在OSC3与OSC4之间。为了确保稳定的频率输出，两个带外部电阻的电容构成了振荡电路的基础。
这种特定频率的时钟晶振产生的振荡信号经过石英钟内部分频器进行15次分频后，精准地得到1HZ的秒信号。这意味着秒针每秒钟正常走动一次。这是因为石英钟的分频器只能执行15次分频操作。若使用其他频率的晶振，经过同样的分频后将无法得到准确的1HZ秒信号，从而导致时钟失准。而32.768KHz恰好等于2的15次方，这一数学上的便利使得频率转换更为精确和便捷。
对于众多MCU爱好者来说，他们可能对MCU晶体两端的电容存在一些疑惑，尤其是那个时常被忽视的22pF附近的电容。起初，许多初学者认为按照参考设计进行操作即可，但有时一个小小的疏忽就可能导致大问题。例如，在一次手机项目中，由于对这一电容处理不当，导致了数百万的损失，这促使我们对这一电容的作用进行深入探究。
二、三点式电容振荡电路介绍
我们所提到的电容三点式振荡器，又称为考毕兹（Colpitts）振荡器。这种振荡器是一种三极管自激LC振荡器的变种，因其振荡回路中的两个串联电容的三个端子分别与三极管的三个极相连接而得名。它是适用于高频振荡输出的电路形式之一。
这种振荡电路的核心原理是：当电路参数设置得当时，它将开始振荡。虽然考虑了分布电容和三极管参数等因素的影响，但当忽略这些因素时，此电路的振荡频率f0可以通过特定的公式来计算。其LC谐振回路中的串联电容C1与C2在电路中扮演着关键角色。
为了更直观地理解这一电路，我们可以将其与具体的三极管结合起来进行分析。比如，我们可以选择一个合适的三极管如2N2222A，并确定其工作电压为12V，以及我们所需的振荡频率为12MHz。这样，我们可以更具体地探讨如何确定三极管的静态工作点，并分析基极输入经过三极管放大后的输出电压如何通过C1和C2分压后施加在三极管的BE结之间，从而形成正反馈。
三、电路搭建与调试
在搭建和调试这一振荡电路时，我们需要关注多个方面。我们要确保所选择的工作电压、三极管和振荡频率等参数都是正确的。接着，我们需要仔细调整三极管的静态工作点，以确保电路的正常工作。
在分析电路时，我们需要注意到三极管存在的极间电容Cbc和Cbe对电路的影响。当发现谐波失真或频率稳定度不满足要求时，我们需要通过调整电容值或其他电路元件来优化电路性能。例如，通过增加或减少C4电容的值，我们可以调整振荡频率以满足精度要求。
四、结语
通过本次对三点式电容振荡电路的学习和探究，我们加深了对MCU外置晶振的理解。这一过程不仅让我们了解了振荡电路的工作原理和搭建方法，还让我们认识到在电路设计和调试过程中需要细心和耐心。只有这样，我们才能确保电路的性能达到预期的要求。
参考资料
