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晶振起振电容

来源:baiyundou.net   日期:2024-09-22

众所周知,在电子行业有这样一个形象的比喻:如果把MCU比作电路的“大脑”,那么晶振毫无疑问就是“心脏”了。同样,电路对“晶体晶振”(以下均简称:“晶振”)的要求也如一个人对心脏的要求一样,最需要的就是稳定可靠。晶振在电路中的作用就是为系统提供基本的时钟信号,如果晶振工作不稳定,MCU会工作异常,从而导致整个系统都不能工作。然而很多工程师对晶振缺乏足够的重视和了解,而一旦出了问题却又表现得束手无策,缺乏解决问题的思路和办法。

1、 物料参数选型错误

例如:某MCU需要匹配6PF的32.768KHz,结果选用12.5PF的,导致不起振。

解决办法:更换匹配的规格型号,必要时请与MCU原厂确认。

2、 内部水晶片破裂或损坏

运输过程中损坏、或者使用过程中跌落、撞击等因素造成晶振内部水晶片损坏,从而导致晶振不起振。

解决办法:更换好的晶振。平时需要注意的是:运输过程中要用泡沫包厚一些,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:频率误差、负性阻抗、激励电平。

频率误差太大,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:选择合适的PPM值的产品。

负性阻抗过大太小都会导致晶振不起振。

解决办法:负性阻抗过大,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3-5倍。

激励电平过大或者过小也将会导致晶振不起振

解决办法: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

晶振的制程之一是水晶片镀电极,即在水晶片上镀上一层金或者银电极,这要求在万级无尘车间作业完成。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,则也会导致晶振不起振。

解决办法: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,这关系到产品的品质问题。

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:更换好的晶振。在制程和焊接过程中一定要规范作业,避免误操作导致产品损坏。

6、 焊接时温度过高或时间过长

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: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要求。

7、 储存环境不当导致晶振电性能恶化

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: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

解决办法: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。

9、 EMC问题导致晶振不起振

解决办法:一般而言,金属封装的制品在抗电磁干扰上优于陶瓷封装制品,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。

10、晶振设计过程中避免不起振的注意事项

1)在PCB布线时,晶振电路的走线尽可能的短直,并尽可能靠近MCU。尽量降低振荡电路中的杂散电容对晶振的影响。

2)PCB布线的时候,尽量不要在晶振下面走信号线,避免对晶振产生电磁干扰,从而导致振荡电路不稳定。

3)如果你的PCB板比较大,晶振尽量不要设计在中间,尽量靠边一些。这是因为晶振设计在中间位置会因PCB板变形产生的机械张力而受影响,可能出现不良。

4)如果你的PCB板比较小,那么建议晶振设计位置尽量往中间靠,不要设计在边沿位置。这是因为PCB板小,一般SMT过回流焊都是多拼板,在分板的时候产生的机械张力会对晶振有影响,可能产生不良。

5)带有晶振的电路板一般不建议用超声波清洗,避免发生共振而损坏晶振导致不良。

最后,在选择晶振的型号及规格参数时,工程师应尽量与晶振大厂商或者专业代理商确认,避免选择的尺寸或者指标不常用,导致供货渠道少、批量供货周期长而影响生产,而且在价格上也会处于被动。

虽然一般的晶振价格都比较便宜,在电路上也不那么起眼,但是晶振现在越来越受工程师的重视了。最直接的原因就是如果晶振出现异常,经常让工程师们抓狂,并且经常束手无策。因此选择一家可靠的晶振供应商就显得尤为重要了。

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淳彼罡2413晶振两边的电容要怎样选 -
桂鲍帘13074817176 ______ 在晶振应用中,几乎所有的线路设计都会有晶振外接电容,晶振两个脚的同一线路上焊接电容,线路的设计和到晶振的匹配电容不等,石英晶振DIP插件系列一般的常规16pf~22pf,贴片晶振的相对应负载电容比较低,一般是7pf~16pf. (1):因为每一种晶振都有各自的特性,所以最好按制造厂商所提供的数值选择外部元器件. (2):在许可范围内,C1,C2值越低,越接近,越好.C值偏大虽有利于振荡器的稳定,但将会增加起振时间. (3):应使C2值大于C1值,这样可使上电时,加快晶振起振. 晶振的外接电容,以及更详细资料请参考扬兴科技官方网站资料下载中的,晶振应用电路匹配.

淳彼罡24134M晶振应该接多大电容
桂鲍帘13074817176 ______ 由于晶体频率较低,一般取20-30p比较好起振 .若用5V的CMOS器件与晶体构成振荡器,只要注意晶体的内阻不要高于100欧姆,绝大多数可以直接起振,不需要调节.

淳彼罡2413你好,我想问下:晶振两端的电容起什么作用,为什么一般要选取几十pF的,选的大时就会 ...
桂鲍帘13074817176 ______ 有协助起振与稳定振荡的作用.一般频率高的会用较低的电容、频率低的会用较高的电容.电容过大会使信号衰减、并因吸收能量过大而抑制振汤.进一步理论可看讲晶体振荡电路的书籍 (英文关键字: Crystal Oscillator)、实用电路讲解可看各厂商的应用笔记 (晶振厂商、MCU 厂商的 Application Note, AppNote)等.

淳彼罡2413晶振两边为什么要加谐振电容呢
桂鲍帘13074817176 ______ 晶振两边的谐振电容也称负载电容. 晶体外壳所标注的频率,既不是串联谐振频率也不是并联谐振频率,而是在外接负载电容时测定的频率,数值界乎于串联谐振频率与并联谐振频率之间. 当然,你也可以这样理解: 晶振的标称值在测试时有一个“负载电容”的条件,在工作时满足这个条件,振荡频率才与标称值一致,也就是说,只有连接合适的电容才能满足晶振的起振要求,晶振才能正常工作. 希望对你有所帮助.

淳彼罡2413主板晶振的谐振电容是什么摸样的? -
桂鲍帘13074817176 ______ 谐振电容是晶振边上两个很小颜色浅的小贴片电容,主要以方块为主,我很少见到圆的,很好找的.型号的编号因各厂商生产的不同而不同,但是绝对不可没有,缺少谐振电容的晶振工作起来会...... [s:169]

淳彼罡2413你好,我想问下:晶振两端的电容起什么作用,为什么一般要选取几十pF的,选的大时就会一直变为高电平了呢? -
桂鲍帘13074817176 ______ 个人积累的一些,希望对你有帮助.晶振电路中两端的电阻电容的作用:并联电阻的四大作用:1、配合IC内部电路组成负反馈、移相,使放大器工作在线性区;2、限流防止谐振器被过驱; 3、并联降低谐振阻抗,使谐振器易启动;4、电阻取...

淳彼罡2413晶振电路中,在2个24pf的起振电容的接地端之间串上一个1M欧姆的电阻有什么作用? -
桂鲍帘13074817176 ______[答案] 应该是反馈作用,稳定振荡效果.

淳彼罡241389s52单片机中的晶振是如何让起振的?回答详细点.谢谢 急用. ...
桂鲍帘13074817176 ______ 仅仅有晶振及电容,是不会起振的但是,在单片机的内部,含有起振电路当外接了晶振及电容之后,电路即可按照晶振的频率,产生振荡

淳彼罡2413晶振电容作用是什么? -
桂鲍帘13074817176 ______ 晶振在应用具体起到的作用,微控制器的时钟源可以分为两类:基于机械谐振器件的时钟源,如晶振、陶瓷谐振槽路;rc(电阻、电容)振荡器.一种是皮尔斯振荡器配置 晶振,适用于晶振和陶瓷谐振槽路. 1、晶体振荡器是指从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片),石英晶体谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振; 2、而在封装内部添加IC组成振荡电路的晶体元件称为晶体振荡器.其产品一般用金属外壳封装,也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的.

淳彼罡241351单片机晶振电路的两个电容的值选大了会怎样 -
桂鲍帘13074817176 ______ 晶振的作用不同,材料不同,型号不同,源于每一种晶振都有各自它们各自的特性,所以最佳按制造厂商所供应的数值选择外部元器件. 当然晶振的电容也是按照不同的晶振类型所制造的,这是理所当然的.下面是晶振的电容选择方法,一定要...

(编辑:自媒体)
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