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晶振不起振問題

文章來源:admin   更新時間:2017-04-13   點擊率:

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,現在要更新比較好的金屬晶振。當然我也知道有更好的晶體晶振,考慮到成本問題所以沒有采用。更換了晶振以后【在實驗沒有問題的情況下,進行生產的,可是問題還是接連的出現了】兩個比較重要的故障現象出現了:①晶振有3%的概率不起振 ②晶振出現了不穩定性,一會振一會不振,電路出現死機現象。
     取回的電路板進行了分析,用示波器來檢測,確實是不起振的,所以到網上看了不少大家對于這方面的觀點?,F在我們的問題已經解決,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。選擇合適又要于晶振比較匹配才是合適的。這里請注意P1于電容的匹配符合于p1=c1*c2/c1+c2+p2【這里的 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力也就越強。而且易造成不起振的情況。

一下是論壇上大家的一些討論總結:可以值得參考一下.

*此問題困擾了好多技術人員,我也做過詳盡的分析,主要要考慮這三點:1 晶振兩端在工作的動態阻抗問題,此阻抗有一定的范圍,因而在設計時會并聯一個幾百K的電阻來穩定動態阻抗;2 諧振電容的匹配;3 焊接時烙鐵的溫度太高


*晶振的匹配電容的主要作用是匹配晶振和振蕩電路,使電路易于啟振并處于合理的激勵態下,對頻率也有一定的“微調”作用。對MCU,正確選擇晶振的匹配電容,關鍵是微調晶體的激勵狀態,避免過激勵或欠激勵,前者使晶體容易老化影響使用壽命并導致振蕩電路EMC特性變劣,而后者則不易啟振,工作亦不穩定,所以正確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)等幾種類型。其中,無溫度補償式晶體振蕩器是最簡單的一種,在日本工業標準(JIS)中,稱其為標準封裝晶體振蕩器(SPXO)。
你那個可能是TCXO型的吧,加個熱敏電阻和電容串聯在晶振振子之間怎么樣?


*無源晶體與有源晶振的區別、應用范圍及用法:
1、無源晶體——無源晶體需要用DSP片內的振蕩器,在datasheet上有建議的連接方法。無源晶體沒有電壓的問題,信號電平是可變的,也就是說是根據起振電路來決定的,同樣的晶體可以適用于多種電壓,可用于多種不同時鐘信號電壓要求的DSP,而且價格通常也較低,因此對于一般的應用如果條件許可建議用晶體,這尤其適合于產品線豐富批量大的生產者。無源晶體相對于晶振而言其缺陷是信號質量較差,通常需要精確匹配外圍電路(用于信號匹配的電容、電感、電阻等),更換不同頻率的晶體時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的內部振蕩器,信號質量好,比較穩定,而且連接方式相對簡單(主要是做好電源濾波,通常使用一個電容和電感構成的PI型濾波網絡,輸出端用一個小阻值的電阻過濾信號即可),不需要復雜的配置電路。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。相對于無源晶體,有源晶振的缺陷是其信號電平是固定的,需要選擇好合適輸出電平,靈活性較差,而且價格高。對于時序要求敏感的應用,個人認為還是有源的晶振好,因為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內部沒有起振電路,只能使用有源的晶振,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要小。


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