Author: Jackie Long
很多硬體工程師面試官都會問一些"看似比較偏"的技術問題，比如，晶振的匹配電容計算公式。然而，看似偏的技術問題其實並不是真正的偏，是因為真正（去）理解的人比較少。
有些讀者說：我就是不會這個計算公式，也不需要知道這個知識，但我的水平依然還是Biang Biang聲厲害，你咬我？
其實，這就是普通工程師與優秀工程師之間的區別！有太多的東西實際應用起來差別並不大，優秀工程總會比普通工程師要懂得多一些，比如晶體，51、AVR、STC、PIC、STM32等單片機典型應用電路一大堆，照著畫原理圖就是了，無論是大牛還是菜鳥，使用起來大家都一樣！
但事實是：1%的那部分知識就能決定你的技術層次，而其它99%的知識大多數地球人都知道，這與二八法則是有多麼地相似。大多數人的工作內容都是很相似的，然而能解決其它人所不能解決的人才是公司最需要的，換言之，從面試單位的角度判斷，如果你理解某個"看似很偏"的技術問題，從概率上來講，你的水平比那些不理解的工程師要高很多（當然，我沒有說是絕對，也許你走狗屎運恰好知道這個知識點，而其它都不知道，麼麼噠～～）。
大多數電子工程師都見過單片機中如下圖所示的形式，一般單片機都會有這樣的電路。晶振的兩個引腳與晶片（如單片機）內部的反相器相連接，再結合外部的匹配電容CL1、CL2、R1、R2，組成一個皮爾斯振蕩器（Pierce oscillator）
上圖中，U1為增益很大的反相放大器，CL1、CL2為匹配電容，是電容三點式電路的分壓電容，接地點就是分壓點。以接地點即分壓點為參考點，輸入和輸出是反相的，但從並聯諧振迴路即石英晶體兩端來看，形成一個正反饋以保證電路持續振蕩，它們會稍微影響振蕩頻率，主要用與微調頻率和波形，並影響幅度。 X1是晶體，相當於三點式裡面的電感
R1是反饋電阻（一般≥1MΩ），它使反相器在振蕩初始時處於線性工作區，R2與匹配電容組成網絡，提供180度相移，同時起到限制振蕩幅度，防止反向器輸出對晶振過驅動將其損壞。
這裡涉及到晶振的一個非常重要的參數，即負載電容CL（Load capacitance），它是電路中跨接晶體兩端的總的有效電容（不是晶振外接的匹配電容），主要影響負載諧振頻率和等效負載諧振電阻，與晶體一起決定振蕩器電路的工作頻率，通過調整負載電容，就可以將振蕩器的工作頻率微調到標稱值。
負載電容的公式如下所示：
其中，CS為晶體兩個管腳間的寄生電容（Shunt Capacitance）
CD表示晶體振蕩電路輸出管腳到地的總電容，包括PCB走線電容CPCB、晶片管腳寄生電容CO、外加匹配電容CL2，即CD=CPCB+CO+CL2
CG表示晶體振蕩電路輸入管腳到地的總電容，包括PCB走線電容CPCB、晶片管腳寄生電容CI、外加匹配電容CL1，即CG=CPCB+CI+CL1
一般CS為1pF左右，CI與CO一般為幾個皮法，具體可參考晶片或晶振的數據手冊
（這裡假設CS=0.8pF，CI=CO=5pF，CPCB=4pF）。
比如規格書上的負載電容值為18pF，則有
則CD=CG=34.4pF，計算出來的匹配電容值CL1=CL2=25pF
好了，你現在可以把面試官KO了，祝一路順風，麼麼噠～～