Part 01 前言
晶振电路的负载电容看似不起眼，但选错了可就翻车了。在进行晶振电路设计时，X7R电容不适合用作晶振负载电容，原因何在呢？这个主要会关系到晶振的重要参数Crystal Pullability，接下来咱们就来深入分析一下原因，顺便把Pullability的影响和计算再细细拆解一番，思路理清、账算明白。
Part 02 为什么晶振负载电容不能用X7R电容？
晶振电路的负载电容直接影响振荡频率的稳定性，而X7R电容虽然常见还便宜，却不适合用在这里，主要原因有以下几点：
1.温度稳定性差
X7R是Class II陶瓷电容，温度系数为±15%（-55°C至125°C）。这意味着温度变化时，电容值可能漂移±15%。
晶振对负载电容的稳定性要求极高，尤其是低速晶振，如32.768kHz的RTC晶振，因为其Pullability频率灵敏度较高，电容值的小幅变化就会导致频率显著偏移。
举个例子：假设晶振需要7pF负载电容，X7R电容在高温下可能变成8.05pF或低温下变成5.95pF，偏差达±1.05pF。如果Pullability是45PPM/pF，频率偏差就是±1.05×45=±47.25PPM，每天时间偏差也会高达4秒以上。
2.电压依赖性
X7R电容的电容值会随施加的直流偏置电压DC Bias变化而下降，这种现象在高电压下尤为明显。晶振电路中虽然电压通常较低1.8V或3.3V，但对于高精度应用，任何电容值漂移那都是致命伤。
相比之下，推荐的C0G/NP0电容是ClassI陶瓷电容，几乎没有电压依赖性，电容值稳定，温度系数接近0（±30PPM/°C），非常适合晶振电路。
3.老化效应
X7R电容会随时间老化，电容值可能下降2-5%（每十年）。晶振电路需要长期稳定的负载电容，老化导致的漂移会让频率逐渐偏移，影响系统精度。C0G/NP0电容则几乎无老化效应，长期使用更可靠。
Part 03
Crystal Pullability晶振灵敏度
Crystal Pullability也就是晶振灵敏度，它衡量的是负载电容变化对振荡频率的影响，单位通常是PPM/pF。公式如下：
Cm：晶振的等效动态电容，单位pF，通常很小(如1-5fF)。
Co：晶振的静态电容，单位pF，通常1-5pF。
CL：负载电容，包括外部电容和杂散电容，单位pF。
那么Pullability有什么意义呢？
低速晶振如32.768kHz的RTC晶振通常Cm较小，CL也较小，导致Pullability较高，从而电容变化对频率影响大。并且负载电容越大，灵敏度越低，公式中分母是（Co+CL)²，CL增大时，Pullability下降，频率对电容变化的敏感度降低。
实例分析：
两个7pF电容并联，等效负载电容CL=7/2=3.5pF。
电容精度±5%，偏差=7×0.05=0.35pF，等效偏差=0.35/2=0.175pF。
如果晶振的Pullability=45PPM/pF，频率偏差=0.175×45=7.875PPM。
时间偏差(以32.768kHz晶振为例)：
增大负载电容：
假设换成两个12pF电容，CL=12/2=6pF，精度仍为±5%，Pullability按公式重新计算:
假设Cm=2fF=0.002pF，Co=1pF，则:
电容偏差=12×0.05/2=0.3pF，频率偏差=0.3×20.41≈6.12PPM。
时间偏差=6.12×86400÷1000000≈0.53秒/天。
结论就是负载电容增大，Pullability降低，频率偏差减小，时间更稳定。
所以晶振负载电容选X7R是个坑，温度漂移、电压依赖性和老化效应会让频率出现偏差，原因就是对于同一晶振的Crystal Pullability不变的情况下，负载电容的偏差会导致晶振振荡频率出现偏差。所以C0G/NP0才是正解。