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晶振不起振问题

文章来源:admin   更新时间:2017-04-13   点击率:

最近在给电路更换晶振,4M的,当然也涉及了很多的问题。以前用的是陶瓷的晶振,现在要更新比较好的金属晶振。当然我也知道有更好的晶体晶振,考虑到成本问题所以没有采用。更换了晶振以后【在实验没有问题的情况下,进行生产的,可是问题还是接连的出现了】两个比较重要的故障现象出现了:①晶振有3%的概率不起振 ②晶振出现了不稳定性,一会振一会不振,电路出现死机现象。
     取回的电路板进行了分析,用示波器来检测,确实是不起振的,所以到网上看了不少大家对于这方面的观点。现在我们的问题已经解决,问题是晶振与串联接地的晶振不匹配的原因。单片机的功率决定了晶振的功率P1而电容的大小又取材于单片机的单片机功率。选择合适又要于晶振比较匹配才是合适的。这里请注意P1于电容的匹配符合于p1=c1*c2/c1+c2+p2【这里的 P2是一般是3~5p的一个值】选择的电容的值越大单片机的耗电能力也就越强。而且易造成不起振的情况。

一下是论坛上大家的一些讨论总结:可以值得参考一下.

*此问题困扰了好多技术人员,我也做过详尽的分析,主要要考虑这三点:1 晶振两端在工作的动态阻抗问题,此阻抗有一定的范围,因而在设计时会并联一个几百K的电阻来稳定动态阻抗;2 谐振电容的匹配;3 焊接时烙铁的温度太高


*晶振的匹配电容的主要作用是匹配晶振和振荡电路,使电路易于启振并处于合理的激励态下,对频率也有一定的“微调”作用。对MCU,正确选择晶振的匹配电容,关键是微调晶体的激励状态,避免过激励或欠激励,前者使晶体容易老化影响使用寿命并导致振荡电路EMC特性变劣,而后者则不易启振,工作亦不稳定,所以正确地选择晶体匹配电容是很重要的。


*石英晶体振荡器分非温度补偿式晶体振荡器、温度补偿晶体振荡器(TCXO)、电压控制晶体振荡器(VCXO)、恒温控制式晶体振荡器(OCXO)和数字化/μp补偿式晶体振荡器(DCXO/MCXO)等几种类型。其中,无温度补偿式晶体振荡器是最简单的一种,在日本工业标准(JIS)中,称其为标准封装晶体振荡器(SPXO)。
你那个可能是TCXO型的吧,加个热敏电阻和电容串联在晶振振子之间怎么样?


*无源晶体与有源晶振的区别、应用范围及用法:
1、无源晶体——无源晶体需要用DSP片内的振荡器,在datasheet上有建议的连接方法。无源晶体没有电压的问题,信号电平是可变的,也就是说是根据起振电路来决定的,同样的晶体可以适用于多种电压,可用于多种不同时钟信号电压要求的DSP,而且价格通常也较低,因此对于一般的应用如果条件许可建议用晶体,这尤其适合于产品线丰富批量大的生产者。无源晶体相对于晶振而言其缺陷是信号质量较差,通常需要精确匹配外围电路(用于信号匹配的电容、电感、电阻等),更换不同频率的晶体时周边配置电路需要做相应的调整。建议采用精度较高的石英晶体,尽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的内部振荡器,信号质量好,比较稳定,而且连接方式相对简单(主要是做好电源滤波,通常使用一个电容和电感构成的PI型滤波网络,输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可),不需要复杂的配置电路。有源晶振通常的用法:一脚悬空,二脚接地,三脚接输出,四脚接电压。相对于无源晶体,有源晶振的缺陷是其信号电平是固定的,需要选择好合适输出电平,灵活性较差,而且价格高。对于时序要求敏感的应用,个人认为还是有源的晶振好,因为可以选用比较精密的晶振,甚至是高档的温度补偿晶振。有些DSP内部没有起振电路,只能使用有源的晶振,如TI 的6000系列等。有源晶振相比于无源晶体通常体积较大,但现在许多有源晶振是表贴的,体积和晶体相当,有的甚至比许多晶体还要小。