晶振為什么要配電容?晶振損壞將帶來哪些影響?
晶振也就是晶體振蕩器,電子專業(yè)的朋友對(duì)晶振想必都有初步的了解。為增進(jìn)大家對(duì)晶振的認(rèn)識(shí),本文將對(duì)晶振損壞時(shí)會(huì)造成的應(yīng)用,以及晶振需要配備電容的原因予以介紹。如果你對(duì)晶振或是對(duì)本文內(nèi)容具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、晶振為什么要配電容
晶振負(fù)載電容取值直接關(guān)系到調(diào)頻的準(zhǔn)確度。如果負(fù)載電容不夠準(zhǔn)確,那么買來的晶體準(zhǔn)確度就會(huì)差。揚(yáng)興教你怎么計(jì)算負(fù)載電容,計(jì)算公式:晶振的負(fù)載電容=[(Cd*Cg)/(Cd Cg)] Cic △C式中Cd,Cg為分別接在晶振的兩個(gè)腳上和對(duì)地的電容,Cic(集成電路內(nèi)部電容) △C(PCB上電容)一般為3至5pf。
晶振為什么要加電容 需要配多大電容這要根據(jù)晶振的規(guī)格和電路中的因素來確定,同是16MHZ的晶體諧振器,其負(fù)載電容值有可能不一樣,如10PF,20PF.。。。。負(fù)載電容值是在其生產(chǎn)加工過程中確定的,無法進(jìn)行改變。購(gòu)買晶振時(shí)應(yīng)該能得到準(zhǔn)確的規(guī)格書。
晶振在電路中使用時(shí),應(yīng)滿足CL=C+CS.
CL為規(guī)格書中晶振的負(fù)載電容值,
C為電路中外接的電容值(一般由兩顆電容通過串并聯(lián)關(guān)系得到),
CS為電路的分布電容,這和電路的設(shè)計(jì),元器件分布等因素有關(guān),值不確定,一般為3到5PF. 所以根據(jù)以上公式就可以大概推算出應(yīng)該使用的電容值,而且這一電容值可以使晶振工作在其標(biāo)稱頻率附近。
如:我用的430的單片機(jī),8M晶振,配的是12pF的電容,其實(shí)容量的大小沒必要多準(zhǔn)確,幾皮法到十幾皮法都可以的。
估計(jì)都差不多,你看看芯片資料上應(yīng)該有。單片機(jī)中的外接晶振為什么要并上兩個(gè)電容 ?為什么好要接到啊?
1.為了要滿足諧振的條件。 具體講就是:晶體元件的負(fù)載電容是指在電路中跨接晶體兩端的總的外界有效電容。是指晶振要正常震蕩所需要的電容。一般外接電容,是為了使晶振兩端的等效電容等于或接近負(fù)載電容。不是所有晶體振蕩電路都需要匹配電容。是否需要由振蕩電路的形式?jīng)Q定,分析時(shí)需采用晶體的等效模型。
2.接地:晶體旁邊的兩個(gè)電容接地, 實(shí)際上就是電容三點(diǎn)式電路的分壓電容, 接地點(diǎn)就是分壓點(diǎn)。 以接地點(diǎn)即分壓點(diǎn)為參考點(diǎn), 振蕩引腳的輸入和輸出是反相的, 但從并聯(lián)諧振回路即石英晶體兩端來看, 形成一個(gè)正反饋以保證電路持續(xù)振蕩當(dāng)然,你也可以這樣理解:
晶振的標(biāo)稱值在測(cè)試時(shí)有一個(gè)“負(fù)載電容”的條件,在工作時(shí)滿足這個(gè)條件,振蕩頻率才與標(biāo)稱值一致,也就是說,只有連接合適的電容才能滿足晶振的起振要求,晶振才能正常工作。
二、晶振損壞造成的影響
1、14.318M:不起振動(dòng),會(huì)影響主板上電后全板無復(fù)位,起振波形不正常,可能會(huì)直接導(dǎo)致主板開機(jī)不定時(shí)宕機(jī)的現(xiàn)象。舉個(gè)實(shí)例:一片經(jīng)過測(cè)試員多次放回的主板,故障原因定為不開機(jī)。后經(jīng)確認(rèn),該板開機(jī)不穩(wěn)定,大部分時(shí)間能開機(jī),有時(shí)不開機(jī),而不開機(jī)時(shí)全板無復(fù)位(14.318M也不起振),更換晶振后恢復(fù)正常。{此為晶振工作不穩(wěn)定}。
2、25M晶振用于NVIDIA電時(shí)序時(shí),25M不起振會(huì)影響不上電,或上電斷電或不開機(jī),單邊起振也出現(xiàn)上電斷電現(xiàn)象。而25M用于網(wǎng)卡芯片時(shí),不起振則會(huì)抓不到網(wǎng)卡,頻率異常會(huì)出現(xiàn)不連網(wǎng)或網(wǎng)燈不亮等現(xiàn)象。舉個(gè)實(shí)例:一片NF520T的主板,抓不到網(wǎng)卡,測(cè)量25M晶振兩端,發(fā)現(xiàn)有電壓無波形,更換晶振后,故障消失。一片七彩虹CN61G 1.5B主板,故障現(xiàn)象為不開機(jī)數(shù)碼卡顯FF,進(jìn)行了兩三次維修測(cè)量均未發(fā)現(xiàn)問題,而此板為短期板,并且換過BGA,音暫時(shí)無法修復(fù),放在工位上。在第四次插上電源后斷電,后猛然醒悟,量得25M不起振,更換OK。
3、32.768KHZ晶振周期有誤,直接會(huì)影響主板系統(tǒng)時(shí)鐘的準(zhǔn)確性,會(huì)出現(xiàn)時(shí)鐘走不準(zhǔn)的問題,這跟手機(jī)時(shí)間走不準(zhǔn)是一個(gè)道理。
對(duì)于INTEL、AMD、ATI芯片的主板,32.768KHZ晶振不起振,會(huì)導(dǎo)致主板不上電或上電后全板無復(fù)位。對(duì)于NVIDIA芯片主板,32.768KHZ晶振不起振則會(huì)出現(xiàn)跑CF或45(對(duì)應(yīng)的數(shù)碼卡),數(shù)碼卡跑FF{有可能會(huì)出現(xiàn)I/O(winbond83627)第18腳或21腳兩者中有一個(gè)無時(shí)鐘}。舉個(gè)實(shí)例:開機(jī)數(shù)碼卡跑45,量得為32.768KHZ不起振,用二極體分別測(cè)量連段晶振對(duì)地阻值偏低,并且兩者阻值相似,而OK板晶振兩端分別為670歐、775歐(維修中沒必要記住其阻值,不準(zhǔn)確時(shí)可參照OK板)。
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