簡單幾個步驟教你解決石英晶體無信號輸出的問題
來源：http://m.ike-digital.com 作者：康華爾電子 2019年07月29
你是否在使用石英晶體諧振器過程中,會遇到精度偏差大,停振不起振,氧化,沒有信號輸出和其他一些問題呢?一般數量不多的話不會有太大問題,因為每一批晶振制造出來,偶爾會有那么一兩顆不良,這屬于正常情況,但是使用時不良率超過了千分之五,就需要留意了,今天康華爾電子給大家分享一下,如果石英晶體沒有輸出輸出的解決方案,詳細的步驟如下:
1-1
請使用示波器或頻率計測量石英晶振的兩個端子輸出的信號.如果沒有信號輸出,請按照步驟1-1至步驟1-4執行檢查.如果從晶體的外部端子(Xout)輸出信號,但沒有從內部端子(Xin)輸出信號,請按照步驟1-5到步驟1-6檢查晶振.
1-2
請卸下晶體并測試其頻率和負載電容,以確定它們是否會使用專業測試機器振動并符合您的規格.您也可以將其發送給供應商,讓他們為您進行測試.
1-3
如果發生以下任何一種情況,晶體不會振動,其負載電容不符合您的規格,或者當前頻率與您的目標頻率之間存在巨大差距,請將石英諧振器發送給供應商進行操作質量分析.如果頻率和負載電容符合您的規格,我們將需要進行等效電路測試.
1-4
等效電路測試
圖1
1-4-1
通常,微處理器的振蕩電路來自Colpitts電路,如上圖所示:
Cd和Cg是外部負載電容,它們已經內置在芯片組中.(請參考芯片組規格),Rf是200KΩ~1MΩ的反饋電阻.它通常內置在芯片組中.Rd是限制電阻器,具有470Ω~1KΩ.該電阻對于普通電路不是必需的,而是僅用于具有高電源的電路.
1-4-2
穩定的振蕩電路需要負電阻,其值應至少是晶體電阻的五倍.它可以寫成|-R|>5Rr.例如,要獲得穩定的水晶振動子振蕩電路,當晶體電阻值為40Ω時,IC的負電阻值必須小于200Ω.
1-4-3
“負抵抗”是評估振蕩電路質量的標準.在某些情況下,如老化,熱變化,電壓變化等,如果“Q”的值,電路可能不會振蕩.低.因此,按照以下說明測量負電阻(-R)非常重要:
(3)在振蕩期間測量R的值.
(4)您將能夠獲得負阻值|?R|=R+Rr,Rr=晶體電阻.
PS連接電路的雜散電容可能會影響測量值.
1-4-4
如果SMD晶振的參數是正常的,但它在振蕩電路中不能穩定工作,我們將不得不查明IC的電阻值是否太低而無法驅動電路.如果是這種情況,我們有三種方法來改善這種情況:降低外部電容(Cd和Cg)的值,采用負載電容(CL)較低的其他晶體.
采用電阻較低的晶體(Rr).
使用不等的Cd和Cg值的設計.我們可以增加Cd(Xout)的負載電容并降低Cg(Xin)的負載電容,以提高來自Xin的波形幅度輸出,這將用于石英晶體后端電路.
1-5
當Xout信號輸出而不是Xin時,表示后電極后端電路的功耗非常大.我們可以在電路輸出和后電極之間添加一個緩沖器來驅動后端電路.
除上述的方法外,您還可以按照步驟1-4-4中的三種方法進行操作.如果您的問題無法解決,請聯系諧振器或IC制造商的現場應用工程師以獲得進一步的幫助.
1-1
請使用示波器或頻率計測量石英晶振的兩個端子輸出的信號.如果沒有信號輸出,請按照步驟1-1至步驟1-4執行檢查.如果從晶體的外部端子(Xout)輸出信號,但沒有從內部端子(Xin)輸出信號,請按照步驟1-5到步驟1-6檢查晶振.
1-2
請卸下晶體并測試其頻率和負載電容,以確定它們是否會使用專業測試機器振動并符合您的規格.您也可以將其發送給供應商,讓他們為您進行測試.
1-3
如果發生以下任何一種情況,晶體不會振動,其負載電容不符合您的規格,或者當前頻率與您的目標頻率之間存在巨大差距,請將石英諧振器發送給供應商進行操作質量分析.如果頻率和負載電容符合您的規格,我們將需要進行等效電路測試.
1-4
等效電路測試
圖1
通常,微處理器的振蕩電路來自Colpitts電路,如上圖所示:
Cd和Cg是外部負載電容,它們已經內置在芯片組中.(請參考芯片組規格),Rf是200KΩ~1MΩ的反饋電阻.它通常內置在芯片組中.Rd是限制電阻器,具有470Ω~1KΩ.該電阻對于普通電路不是必需的,而是僅用于具有高電源的電路.
1-4-2
穩定的振蕩電路需要負電阻,其值應至少是晶體電阻的五倍.它可以寫成|-R|>5Rr.例如,要獲得穩定的水晶振動子振蕩電路,當晶體電阻值為40Ω時,IC的負電阻值必須小于200Ω.
1-4-3
“負抵抗”是評估振蕩電路質量的標準.在某些情況下,如老化,熱變化,電壓變化等,如果“Q”的值,電路可能不會振蕩.低.因此,按照以下說明測量負電阻(-R)非常重要:
(1)將電阻(R)與晶體串聯連接
(2)將R的值從起點調整到停止振蕩點.(3)在振蕩期間測量R的值.
(4)您將能夠獲得負阻值|?R|=R+Rr,Rr=晶體電阻.
PS連接電路的雜散電容可能會影響測量值.
1-4-4
如果SMD晶振的參數是正常的,但它在振蕩電路中不能穩定工作,我們將不得不查明IC的電阻值是否太低而無法驅動電路.如果是這種情況,我們有三種方法來改善這種情況:降低外部電容(Cd和Cg)的值,采用負載電容(CL)較低的其他晶體.
采用電阻較低的晶體(Rr).
使用不等的Cd和Cg值的設計.我們可以增加Cd(Xout)的負載電容并降低Cg(Xin)的負載電容,以提高來自Xin的波形幅度輸出,這將用于石英晶體后端電路.
1-5
當Xout信號輸出而不是Xin時,表示后電極后端電路的功耗非常大.我們可以在電路輸出和后電極之間添加一個緩沖器來驅動后端電路.
除上述的方法外,您還可以按照步驟1-4-4中的三種方法進行操作.如果您的問題無法解決,請聯系諧振器或IC制造商的現場應用工程師以獲得進一步的幫助.
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