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晶振不起(qǐ)振的原因分析

遇到單片機晶振不起(qǐ)振是常見現象,那麼(me)引起(qǐ)晶振不起(qǐ)振的原因有哪些呢?

(1) PCB闆布線錯誤;

(2) 單片機質量有問題;

(3) 晶振質量有問題;

(4) 負載電容或匹配電容與晶振不匹配或者電容質量有問題;

(5) PCB闆受潮,導緻阻抗失配而不能(néng)起(qǐ)振;

(6) 晶振電路的走線過(guò)長(cháng);

(7) 晶振兩(liǎng)腳之間有走線;

(8) 外圍電路的影響。


解決方案,建議按如下方法逐個排除故障:

(1) 排除電路錯誤的可能(néng)性,因此你可以用相應型号單片機的推薦電路進(jìn)行比較。

(2) 排除外圍元件不良的可能(néng)性,因爲外圍零件無非爲電阻,電容,你很容易鑒别是否爲良品。

(3) 排除晶振爲停振品的可能(néng)性,因爲你不會(huì)隻試了一二個晶振。

(4) 試著(zhe)改換晶體兩(liǎng)端的電容,也許晶振就(jiù)能(néng)起(qǐ)振了,電容的大小請參考晶振的使用說(shuō)明。

(5) 在PCB布線時(shí)晶振電路的走線應盡量短且盡可能(néng)靠近IC,杜絕在晶振兩(liǎng)腳間走線。


有關晶振不起(qǐ)振問題的讨論

最近在給電路更換晶振,4M的,當然也涉及了很多的問題。以前用的是陶瓷的晶振,現在要更新比較好(hǎo)的金屬晶振。當然我也知道(dào)有更好(hǎo)的晶體晶振,考慮到成(chéng)本問題所以沒(méi)有采用。更換了晶振以後(hòu)【在實驗沒(méi)有問題的情況下,進(jìn)行生産的,可是問題還(hái)是接連的出現了】兩(liǎng)個比較重要的故障現象出現了:①晶振有3%的概率不起(qǐ)振 ②晶振出現了不穩定性,一會(huì)振一會(huì)不振,電路出現死機現象。

取回的電路闆進(jìn)行了分析,用示波器來檢測,确實是不起(qǐ)振的,所以到網上看了不少大家對(duì)于這(zhè)方面(miàn)的觀點。現在我們的問題已經(jīng)解決,問題是晶振與串聯接地的晶振不匹配的原因。單片機的功率決定了晶振的功率P1而電容的大小又取材于單片機的單片機功率。選擇合适又要于晶振比較匹配才是合适的。這(zhè)裡(lǐ)請注意P1于電容的匹配符合于p1=c1*c2/c1+c2+p2【這(zhè)裡(lǐ)的 P2是一般是3~5p的一個值】選擇的電容的值越大單片機的耗電能(néng)力也就(jiù)越強。而且易造成(chéng)不起(qǐ)振的情況。

一下是論壇上大家的一些讨論總結:可以值得參考一下.


*此問題困擾了好(hǎo)多技術人員,我也做過(guò)詳盡的分析,主要要考慮這(zhè)三點:1 晶振兩(liǎng)端在工作的動态阻抗問題,此阻抗有一定的範圍,因而在設計時(shí)會(huì)并聯一個幾百K的電阻來穩定動态阻抗;2 諧振電容的匹配;3 焊接時(shí)烙鐵的溫度太高

*晶振的匹配電容的主要作用是匹配晶振和振蕩電路,使電路易于啓振并處于合理的激勵态下,對(duì)頻率也有一定的“微調”作用。對(duì)MCU,正确選擇晶振的匹配電容,關鍵是微調晶體的激勵狀态,避免過(guò)激勵或欠激勵,前者使晶體容易老化影響使用壽命并導緻振蕩電路EMC特性變劣,而後(hòu)者則不易起(qǐ)振,工作亦不穩定,所以正确地選擇晶體匹配電容是很重要的。

*石英晶體振蕩器分非溫度補償式晶體振蕩器、溫度補償晶體振蕩器(TCXO)、電壓控制晶體振蕩器(VCXO)、恒溫控制式晶體振蕩器(OCXO)和數字化/μp補償式晶體振蕩器(DCXO/MCXO)等幾種(zhǒng)類型。其中,無溫度補償式晶體振蕩器是最簡單的一種(zhǒng),在日本工業标準(JIS)中,稱其爲标準封裝晶體振蕩器(SPXO)。


你那個可能(néng)是TCXO型的吧,加個熱敏電阻和電容串聯在晶振振子之間怎麼(me)樣?

*無源晶體與有源晶振的區别、應用範圍及用法:

1、無源晶體——無源晶體需要用DSP片内的振蕩器,在datasheet上有建議的連接方法。無源晶體沒(méi)有電壓的問題,信号電平是可變的,也就(jiù)是說(shuō)是根據起(qǐ)振電路來決定的,同樣的晶體可以适用于多種(zhǒng)電壓,可用于多種(zhǒng)不同時(shí)鍾信号電壓要求的DSP,而且價格通常也較低,因此對(duì)于一般的應用如果條件許可建議用晶體,這(zhè)尤其适合于産品線豐富批量大的生産者。無源晶體相對(duì)于晶振而言其缺陷是信号質量較差,通常需要精确匹配外圍電路(用于信号匹配的電容、電感、電阻等),更換不同頻率的晶體時(shí)周邊配置電路需要做相應的調整。建議采用精度較高的石英晶體,盡可能(néng)不要采用精度低的陶瓷警惕。

2、有源晶振——有源晶振不需要DSP的内部振蕩器,信号質量好(hǎo),比較穩定,而且連接方式相對(duì)簡單(主要是做好(hǎo)電源濾波,通常使用一個電容和電感構成(chéng)的PI型濾波網絡,輸出端用一個小阻值的電阻過(guò)濾信号即可),不需要複雜的配置電路。有源晶振通常的用法:一腳懸空,二腳接地,三腳接輸出,四腳接電壓。相對(duì)于無源晶體,有源晶振的缺陷是其信号電平是固定的,需要選擇好(hǎo)合适輸出電平,靈活性較差,而且價格高。對(duì)于時(shí)序要求敏感的應用,個人認爲還(hái)是有源的晶振好(hǎo),因爲可以選用比較精密的晶振,甚至是高檔的溫度補償晶振。有些DSP内部沒(méi)有起(qǐ)振電路,隻能(néng)使用有源的晶振,如TI 的6000系列等。有源晶振相比于無源晶體通常體積較大,但現在許多有源晶振是表貼的,體積和晶體相當,有的甚至比許多晶體還(hái)要小。