晶振的使用頻率很高,在很多電子設備中都有晶振的身影。為增進大家的晶振的認識,本文將對晶振損壞時的一些特征現(xiàn)象,以及晶振失效的三大原因以及對應的解決辦法予以介紹。如果你對晶振具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、晶振損壞會有哪些特征現(xiàn)象
在工作電路中,如果晶振損壞會有哪些特征現(xiàn)象呢?晶振損壞分為兩大類,一是徹底停振,二是具有不穩(wěn)定性。
(一)徹底停振
如果晶振停振,對手機而言可能無法正常開機,就像心臟突然停止跳動,以該晶振為時鐘信號的電路都會停頓罷工。
(二)具有不穩(wěn)定性
引起不穩(wěn)定性的原因有很多,可能是晶振質量問題,更多原因則是晶振參數(shù)與電路參數(shù)不相匹配,例如系統(tǒng)要求精度20ppm,而晶振參數(shù)只有50ppm;再或者匹配電容要求12PF,而實際電容只有9PF諸多原因。
1、徹底損壞時的解決辦法
徹底損壞時,可將其拆下,與正常同型號集成電路對比測其每一引腳對地的正、反向電阻,總能找到其中一只或幾只引腳阻值異常;
2、具有不穩(wěn)定性的解決辦法
咨詢專業(yè)的晶振供應商,算出正確電容匹配值更換晶振,或者是更換外掛電容。更換精度合適的晶振,如果是其它問題引起的不穩(wěn)定,用無水酒精冷卻被懷疑的集成電路,如果故障發(fā)生時間推遲或不再發(fā)生故障,即可判定。通常只能更換新集成電路來排除。
二、晶振失效三大原因及解決辦法
如果說選型晶振是工程師的必修課,那么學會晶振失效基礎分析則是加分項。工程師選購在選擇晶振時,不單單要考慮到性價比,同樣重要的還有晶振參數(shù)匹配性。
選擇不適當時可能會導致晶振不起振,系統(tǒng)無法正常運行,那在晶振不起振的情況下如何分析并解決?
(一)物料選型時,參數(shù)不匹配
1、等效負載需要6PF而選擇了15PF。
解決辦法:更換符合要求的規(guī)格型號。必要時請與MCU原廠或者晶振廠商確認。
2、頻率誤差(ppm)太大,導致實際頻率偏移標稱頻率從而引起晶振不起振。
解決辦法:選擇合適的PPM值的產(chǎn)品。
3、負性阻抗過大太小都會導致晶振不起振。
解決辦法:調節(jié)晶振外接電容,如圖3中C1 C2,一般而言,負性阻抗值應滿足不少于晶振標稱最大阻抗3-5倍。負性阻抗過大,可以將晶振外接電容Cd和Cg的值調大來降低負性阻抗;
4、激勵電平過大或者過小導致晶振不起振。
解決辦法:通過調整電路中的Rd的大小來調節(jié)振蕩電路對晶振輸出的激勵電平。一般而言,激勵電平越小越好,處理功耗低之外,還跟振蕩電路的穩(wěn)定性和晶振的使用壽命有關。
(二)焊接、存儲等使用不規(guī)范
1、 焊接時溫度過高或時間過長,導致晶振內部電性能指標出現(xiàn)異常而引起晶振不起振。
解決辦法:解決辦法:焊接制程過程中一定要規(guī)范操作,對焊接時間和溫度的設定要符合晶振的要求。如有疑問可與我們聯(lián)系確認。
2、儲存環(huán)境不當導致晶振電性能惡化而引起不起振。
解決辦法:盡可能在常溫常濕的條件下使用、保存,避免晶振或者電路板受潮。
3、EMC問題導致晶振不起振
解決辦法:一般而言,金屬封裝的制品在抗電磁干擾上優(yōu)于陶瓷封裝制品,如果電路上EMC較大,則盡量選用金屬封裝制品。另外晶振下面不要走信號線,避免帶來干擾。
(三)晶振制造、質量問題
1、晶振生產(chǎn)或運輸中內部水晶片破裂或損壞導致晶振不起振。
解決辦法:平時需要注意運輸過程中要用泡沫包厚一些,避免中途損壞;制程過程中避免跌落、重壓、撞擊等,一旦有以上情況發(fā)生禁止再使用,更換好的晶振。
2、晶振內部水晶片上附有雜質或者塵埃等導致晶振不起振。
解決辦法:更換新的晶振。在選擇晶振供應商的時候需要對廠商的設備、車間環(huán)境、工藝及制程能力予以考量,這關系到產(chǎn)品的品質問題。
當使用時發(fā)現(xiàn)晶振不起振,一般從以上三大點找原因即可,若出現(xiàn)停振,則要看看是否發(fā)燙,從而可能是激勵電平過高的原因;或是晶振在工作逐漸出現(xiàn)停振現(xiàn)象,用手碰觸或者用電烙鐵加熱晶振引腳又開始工作,則一般原因為振蕩電路中的負性阻抗值太小,需要調整晶振外接電容Cd和Cg的值來達到滿足振蕩電路的回路增益。
以上便是此次小編帶來的晶振相關內容,通過本文,希望大家對晶振已經(jīng)具備一定的了解。如果你喜歡本文,不妨持續(xù)關注我們網(wǎng)站哦,小編將于后期帶來更多精彩內容。最后,十分感謝大家的閱讀,have a nice day!