晶振損壞有哪些現(xiàn)象?如何解決晶振失效的問(wèn)題?
晶振的使用頻率很高,在很多電子設(shè)備中都有晶振的身影。為增進(jìn)大家的晶振的認(rèn)識(shí),本文將對(duì)晶振損壞時(shí)的一些特征現(xiàn)象,以及晶振失效的三大原因以及對(duì)應(yīng)的解決辦法予以介紹。如果你對(duì)晶振具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、晶振損壞會(huì)有哪些特征現(xiàn)象
在工作電路中,如果晶振損壞會(huì)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(duì)手機(jī)而言可能無(wú)法正常開(kāi)機(jī),就像心臟突然停止跳動(dòng),以該晶振為時(shí)鐘信號(hào)的電路都會(huì)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(zhì)量問(wèn)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(shí)際電容只有9PF諸多原因。
1、徹底損壞時(shí)的解決辦法
徹底損壞時(shí),可將其拆下,與正常同型號(hào)集成電路對(duì)比測(cè)其每一引腳對(duì)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(yīng)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(wèn)題引起的不穩(wěn)定,用無(wú)水酒精冷卻被懷疑的集成電路,如果故障發(fā)生時(shí)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(lái)排除。
二、晶振失效三大原因及解決辦法
如果說(shuō)選型晶振是工程師的必修課,那么學(xué)會(huì)晶振失效基礎(chǔ)分析則是加分項(xiàng)。工程師選購(gòu)在選擇晶振時(shí),不單單要考慮到性價(jià)比,同樣重要的還有晶振參數(shù)匹配性。
選擇不適當(dāng)時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致晶振不起振,系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)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(shí),參數(shù)不匹配
1、等效負(fù)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(hào)。必要時(shí)請(qǐng)與MCU原廠或者晶振廠商確認(rèn)。
2、頻率誤差(ppm)太大,導(dǎo)致實(shí)際頻率偏移標(biāo)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(fù)性阻抗過(guò)大太小都會(huì)導(dǎo)致晶振不起振。
解決辦法:調(diào)節(jié)晶振外接電容,如圖3中C1 C2,一般而言,負(fù)性阻抗值應(yīng)滿足不少于晶振標(biāo)稱最大阻抗3-5倍。負(fù)性阻抗過(guò)大,可以將晶振外接電容Cd和Cg的值調(diào)大來(lái)降低負(fù)性阻抗;
4、激勵(lì)電平過(guò)大或者過(guò)小導(dǎo)致晶振不起振。
解決辦法:通過(guò)調(diào)整電路中的Rd的大小來(lái)調(diào)節(jié)振蕩電路對(duì)晶振輸出的激勵(lì)電平。一般而言,激勵(lì)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(guān)。
(二)焊接、存儲(chǔ)等使用不規(guī)范
1、 焊接時(shí)溫度過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng),導(dǎo)致晶振內(nèi)部電性能指標(biāo)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(guò)程中一定要規(guī)范操作,對(duì)焊接時(shí)間和溫度的設(shè)定要符合晶振的要求。如有疑問(wèn)可與我們聯(lián)系確認(rèn)。
2、儲(chǔ)存環(huán)境不當(dāng)導(dǎo)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(wèn)題導(dǎo)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(hào)線,避免帶來(lái)干擾。
(三)晶振制造、質(zhì)量問(wèn)題
1、晶振生產(chǎn)或運(yùn)輸中內(nèi)部水晶片破裂或損壞導(dǎo)致晶振不起振。
解決辦法:平時(shí)需要注意運(yùn)輸過(guò)程中要用泡沫包厚一些,避免中途損壞;制程過(guò)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(nèi)部水晶片上附有雜質(zhì)或者塵埃等導(dǎo)致晶振不起振。
解決辦法:更換新的晶振。在選擇晶振供應(yīng)商的時(shí)候需要對(duì)廠商的設(shè)備、車間環(huán)境、工藝及制程能力予以考量,這關(guān)系到產(chǎn)品的品質(zhì)問(wèn)題。
當(dāng)使用時(shí)發(fā)現(xiàn)晶振不起振,一般從以上三大點(diǎn)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(lì)電平過(guò)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(kāi)始工作,則一般原因?yàn)檎袷庪娐分械呢?fù)性阻抗值太小,需要調(diào)整晶振外接電容Cd和Cg的值來(lái)達(dá)到滿足振蕩電路的回路增益。
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