簡(jiǎn)單幾個(gè)步驟教你解決石英晶體無(wú)信號(hào)輸出的問(wèn)題
來(lái)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(guò)程中,會(huì)遇到精度偏差大,停振不起振,氧化,沒(méi)有信號(hào)輸出和其他一些問(wèn)題呢?一般數(shù)量不多的話不會(huì)有太大問(wèn)題,因?yàn)槊恳慌д裰圃斐鰜?lái),偶爾會(huì)有那么一兩顆不良,這屬于正常情況,但是使用時(shí)不良率超過(guò)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(méi)有輸出輸出的解決方案,詳細(xì)的步驟如下:
1-1
請(qǐng)使用示波器或頻率計(jì)測(cè)量石英晶振的兩個(gè)端子輸出的信號(hào).如果沒(méi)有信號(hào)輸出,請(qǐng)按照步驟1-1至步驟1-4執(zhí)行檢查.如果從晶體的外部端子(Xout)輸出信號(hào),但沒(méi)有從內(nèi)部端子(Xin)輸出信號(hào),請(qǐng)按照步驟1-5到步驟1-6檢查晶振.
1-2
請(qǐng)卸下晶體并測(cè)試其頻率和負(fù)載電容,以確定它們是否會(huì)使用專業(yè)測(cè)試機(jī)器振動(dòng)并符合您的規(guī)格.您也可以將其發(fā)送給供應(yīng)商,讓他們?yōu)槟M(jìn)行測(cè)試.
1-3
如果發(fā)生以下任何一種情況,晶體不會(huì)振動(dòng),其負(fù)載電容不符合您的規(guī)格,或者當(dāng)前頻率與您的目標(biāo)頻率之間存在巨大差距,請(qǐng)將石英諧振器發(fā)送給供應(yīng)商進(jìn)行操作質(zhì)量分析.如果頻率和負(fù)載電容符合您的規(guī)格,我們將需要進(jìn)行等效電路測(cè)試.
1-4
等效電路測(cè)試
圖1
1-4-1
通常,微處理器的振蕩電路來(lái)自Colpitts電路,如上圖所示:
Cd和Cg是外部負(fù)載電容,它們已經(jīng)內(nèi)置在芯片組中.(請(qǐng)參考芯片組規(guī)格),Rf是200KΩ~1MΩ的反饋電阻.它通常內(nèi)置在芯片組中.Rd是限制電阻器,具有470Ω~1KΩ.該電阻對(duì)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(wěn)定的振蕩電路需要負(fù)電阻,其值應(yīng)至少是晶體電阻的五倍.它可以寫成|-R|>5Rr.例如,要獲得穩(wěn)定的水晶振動(dòng)子振蕩電路,當(dāng)晶體電阻值為40Ω時(shí),IC的負(fù)電阻值必須小于200Ω.
1-4-3
“負(fù)抵抗”是評(píng)估振蕩電路質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn).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(huì)振蕩.低.因此,按照以下說(shuō)明測(cè)量負(fù)電阻(-R)非常重要:
(3)在振蕩期間測(cè)量R的值.
(4)您將能夠獲得負(fù)阻值|?R|=R+Rr,Rr=晶體電阻.
PS連接電路的雜散電容可能會(huì)影響測(cè)量值.
1-4-4
如果SMD晶振的參數(shù)是正常的,但它在振蕩電路中不能穩(wěn)定工作,我們將不得不查明IC的電阻值是否太低而無(wú)法驅(qū)動(dòng)電路.如果是這種情況,我們有三種方法來(lái)改善這種情況:降低外部電容(Cd和Cg)的值,采用負(fù)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(shè)計(jì).我們可以增加Cd(Xout)的負(fù)載電容并降低Cg(Xin)的負(fù)載電容,以提高來(lái)自Xin的波形幅度輸出,這將用于石英晶體后端電路.
1-5
當(dāng)Xout信號(hào)輸出而不是Xin時(shí),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(gè)緩沖器來(lái)驅(qū)動(dòng)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(jìn)行操作.如果您的問(wèn)題無(wú)法解決,請(qǐng)聯(lián)系諧振器或IC制造商的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工程師以獲得進(jìn)一步的幫助.
1-1
請(qǐng)使用示波器或頻率計(jì)測(cè)量石英晶振的兩個(gè)端子輸出的信號(hào).如果沒(méi)有信號(hào)輸出,請(qǐng)按照步驟1-1至步驟1-4執(zhí)行檢查.如果從晶體的外部端子(Xout)輸出信號(hào),但沒(méi)有從內(nèi)部端子(Xin)輸出信號(hào),請(qǐng)按照步驟1-5到步驟1-6檢查晶振.
1-2
請(qǐng)卸下晶體并測(cè)試其頻率和負(fù)載電容,以確定它們是否會(huì)使用專業(yè)測(cè)試機(jī)器振動(dòng)并符合您的規(guī)格.您也可以將其發(fā)送給供應(yīng)商,讓他們?yōu)槟M(jìn)行測(cè)試.
1-3
如果發(fā)生以下任何一種情況,晶體不會(huì)振動(dòng),其負(fù)載電容不符合您的規(guī)格,或者當(dāng)前頻率與您的目標(biāo)頻率之間存在巨大差距,請(qǐng)將石英諧振器發(fā)送給供應(yīng)商進(jìn)行操作質(zhì)量分析.如果頻率和負(fù)載電容符合您的規(guī)格,我們將需要進(jìn)行等效電路測(cè)試.
1-4
等效電路測(cè)試
圖1
通常,微處理器的振蕩電路來(lái)自Colpitts電路,如上圖所示:
Cd和Cg是外部負(fù)載電容,它們已經(jīng)內(nèi)置在芯片組中.(請(qǐng)參考芯片組規(guī)格),Rf是200KΩ~1MΩ的反饋電阻.它通常內(nèi)置在芯片組中.Rd是限制電阻器,具有470Ω~1KΩ.該電阻對(duì)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(wěn)定的振蕩電路需要負(fù)電阻,其值應(yīng)至少是晶體電阻的五倍.它可以寫成|-R|>5Rr.例如,要獲得穩(wěn)定的水晶振動(dòng)子振蕩電路,當(dāng)晶體電阻值為40Ω時(shí),IC的負(fù)電阻值必須小于200Ω.
1-4-3
“負(fù)抵抗”是評(píng)估振蕩電路質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn).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(huì)振蕩.低.因此,按照以下說(shuō)明測(cè)量負(fù)電阻(-R)非常重要:
(1)將電阻(R)與晶體串聯(lián)連接
(2)將R的值從起點(diǎn)調(diào)整到停止振蕩點(diǎn).(3)在振蕩期間測(cè)量R的值.
(4)您將能夠獲得負(fù)阻值|?R|=R+Rr,Rr=晶體電阻.
PS連接電路的雜散電容可能會(huì)影響測(cè)量值.
1-4-4
如果SMD晶振的參數(shù)是正常的,但它在振蕩電路中不能穩(wěn)定工作,我們將不得不查明IC的電阻值是否太低而無(wú)法驅(qū)動(dòng)電路.如果是這種情況,我們有三種方法來(lái)改善這種情況:降低外部電容(Cd和Cg)的值,采用負(fù)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(shè)計(jì).我們可以增加Cd(Xout)的負(fù)載電容并降低Cg(Xin)的負(fù)載電容,以提高來(lái)自Xin的波形幅度輸出,這將用于石英晶體后端電路.
1-5
當(dāng)Xout信號(hào)輸出而不是Xin時(shí),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(gè)緩沖器來(lái)驅(qū)動(dòng)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(jìn)行操作.如果您的問(wèn)題無(wú)法解決,請(qǐng)聯(lián)系諧振器或IC制造商的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工程師以獲得進(jìn)一步的幫助.
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