本文作者:豆面

晶振信号不佳,该如何有效解决?

豆面 2025-01-30 20:55:44 55
晶振信号不佳,该如何有效解决?摘要: 1、物料参数选型错误:某MCU需要匹配6PF的32.768KHz晶振,但选用了12.5PF的,导致不起振,解决办法是更换符合要求的规格型号,2、内部水晶片破裂或损坏:运输过程中损坏...

1、物料参数选型错误:某MCU需要匹配6PF的32.768KHz晶振,但选用了12.5PF的,导致不起振,解决办法是更换符合要求的规格型号。

晶振信号不佳,该如何有效解决?

2、内部水晶片破裂或损坏:运输过程中损坏、使用过程中跌落或撞击等因素可能造成晶振内部水晶片损坏,从而导致晶振不起振,解决办法是更换好的晶振,平时需注意运输过程中用泡沫包厚一些,避免中途损坏;制程过程中避免跌落、重压、撞击等,一旦有以上情况发生禁止再使用。

3、振荡电路不匹配:影响振荡电路的三个指标分别是频率误差、负性阻抗、激励电平,频率误差太大会导致实际频率偏移标称频率从而引起晶振不起振,解决办法是选择合适的PPM值的产品,负性阻抗过大或太小都会导致晶振不起振,负性阻抗过大时,可以将晶振外接电容Cd和Cg的值调大来降低负性阻抗;负性阻抗太小则可以将晶振外接电容Cd和Cg的值调小来增大负性阻抗,一般而言,负性阻抗值应满足不少于晶振标称最大阻抗35倍,激励电平过大或者过小也会导致晶振不起振,可通过调整电路中的Rd的大小来调节振荡电路对晶振输出的激励电平,一般而言,激励电平越小越好,除了功耗低之外,还跟振荡电路的稳定性和晶振的使用寿命有关。

4、晶振内部水晶片上附有杂质或者尘埃等:晶振的制程之一是水晶片镀电极,如果空气中的尘埃颗粒附在电极上,或者有金渣银渣残留在电极上,也会导致晶振不起振,解决办法是更换新的晶振,在选择晶振供应商的时候需要对厂商的设备、车间环境、工艺及制程能力予以考量。

5、晶振出现漏气:晶振在制程过程中要求将内部抽真空后充满氮气,如果出现压封不良,导致晶振气密性不好出现漏气;或者晶振在焊接组装过程中因为剪脚等过程中产品的机械应力导致晶振出现气密性不良,均会导致晶振出现不起振的现象,解决办法是更换好的晶振,在制程和焊接组装过程中一定要规范作业,避免误操作导致产品损坏。

6、焊接问题:焊接时温度过高或时间过长,导致晶振内部电性能指标出现异常而引起晶振不起振,以32.768KHz直插型为例,要求使用178°C熔点的焊锡,晶振内部的温度超过150°C,会引起晶振特性的恶化或者不起振,焊接引脚时,280°C下5秒以内或者260°C以下10秒以内,不要在引脚的根部直接焊接,这样也会导致晶振特性的恶化或者不起振,解决办法是焊接制程过程中一定要规范操作,对焊接时间和温度的设定要符合晶振的组装要求。

7、储存环境不当:在高温或者低温或者高湿度等条件下长时间使用或者保存,会引起晶振的电性能恶化,可能导致不起振,解决办法是尽可能在常温常湿的条件下使用、保存,避免晶振或者电路板受潮。

8、MCU质量问题、软件问题等:目前市场上面MCU散新货、翻新货、拆机货、贴牌货等鱼龙混杂,如果没有一定的行业经验或者选择正规的供货商,则极易买到非正品,这样电路容易出现问题,导致振荡电路不能工作,另外即便是正品MCU,如果烧录程序出现问题,也可能导致晶振不能起振,解决办法是选择正规的供货商以购买正品MCU,同时确保烧录程序没有问题。

9、EMC问题:如果电路上EMC较大,则尽量选用金属封装制品,另外晶振下面不要走信号线,避免带来干扰。

晶振信号不佳,该如何有效解决?

以下是两个与晶振相关的常见问题及解答:

问题一:如何判断晶振是否起振?

回答:可以通过示波器测量晶振的输出引脚,查看是否有稳定的波形输出,如果有稳定的波形输出,说明晶振已经起振;如果没有波形输出或波形不稳定,则说明晶振没有起振或存在其他问题,也可以使用频率计等仪器测量晶振的输出频率,判断其是否符合预期值。

问题二:晶振的频率偏差超出了正常范围怎么办?

回答:当电路中心频率正偏时,说明CL偏小,可以增加晶振外接电容Cd和Cg的值;当电路中心频率负偏时,说明CL偏大,可以减少晶振外接电容Cd和Cg的值。

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作者:豆面本文地址:https://www.jerry.net.cn/articals/24531.html发布于 2025-01-30 20:55:44
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