議論のトピックは、ピアス発振器としても知られている、並列負荷コンデンサを使用する一般的に使用される水晶発振器の構成に関するものです。
ほとんどの場合、水晶発振器の負荷コンデンサを選択するための最良の出発点は、駆動されるデバイスのデータシートです。 例として、ATMEGA328PB-MU をあげます。
16MHzの水晶は5Vアプリケーションで使用されることに注意してください。 3.3Vのような低い電圧は、そのアプリケーションで低速の水晶を使用する必要があることを示します。3.3Vマイクロチップは、水晶の速度を8MHz程度に変更することを勧めます。
Ce - 外部コンデンサ、回路図のC1およびC2
Ciはピンの静電容量
CLは水晶メーカーによって指定された負荷容量
CSは、マイクロコントローラの1つのXTALピンの総浮遊容量です。
先に進み、例としてメーカーのデモボードATMEGA328PB-XMINIで使用されているコンポーネントを引き出します。
ボードで使用されている水晶のメーカー品番：
TSX-3225 16.0000MF09Z-AC3
この水晶のメーカー指定の負荷容量は9pFです。
一般的な浮遊容量の値は、多くの場合2pFから5pFの範囲です。 この値に関する問題を回避するために、水晶振動子をマイクロコントローラのできるだけ近くに配置してください。
上記の式を使用すると
（2 x水晶の負荷容量） - 浮遊容量
( 2 x 9pF ) - 5pf = 13pF
Xplained Mini ATMEGA328PBボードの回路図を確認すると、12pFの負荷コンデンサが使用されていることがわかります。
ほとんどの場合、上記の情報は、適正な発振回路を引き出すのに十分です。
ただし、大多数の人々は実際の浮遊容量を測定できないため、この浮遊容量値はわかりません。 また、設計者は、水晶を部品にできるだけ近づけるための最善の措置に従っていない可能性があります。
水晶発振器の信頼性が重要であり、周囲温度がコンデンサの動作に影響を与える可能性がある場合、設計者は安全率と呼ばれる手法に従うことができます。
安全率を試す素早い方法は、上記の負荷容量の計算式を開始点（この場合は13pF）として使用し、回路図の例で提供されている12pFの値よりも徐々に低く、または高くなるようにコンデンサを回路に接続し始めます。 回路が動作しなくなるまで行います。
13pFの上下で不動作となる値を記録します。たとえば、5pFと25pFで不動作になるとします。
5pFと25pFの中央値を取ります （5pf + 25pF）/ 2 = 15pF
また、厳しいアプリケーションの場合は、回路がフィールドで経験する温度下でこれらのテストを実行してください。
このテストでは、回路内の浮遊容量が考慮されています。その新しい値15pFは、提供されている式よりも信頼できる値です。 回路の信頼性が重要である場合、または断続的な水晶故障のトラブルシューティングを行う方法として、このテストを実行することをお勧めします。
水晶発振器の欠点の1つは、機械的な衝撃/振動により故障する可能性があることです。この場合、外部MEMS発振器を使用することをお勧めします。