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晶振失效分析:三大原因与解决方法

2023/11/22
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晶发电子是一家专业石英晶体谐振器晶体振荡器以及从事晶体配套设备研发、生产、销售的高新技术企业。晶发JF产品涉及直插晶体谐振器、贴片石英谐振器、陶瓷谐振器无源晶振、SMD晶体谐振、蓝牙天线等。

如果说选型晶振是工程师的必修课,那么学会晶振失效基础分析则是加分项。工程师选购在选择晶振时,不单单要考虑到性价比,同样重要的还有晶振参数匹配性。

晶振不起振的原因及解决方法

一、物料选型问题

在晶振的选型过程中,参数不匹配是导致晶振不起振的常见原因。等效负载需要6PF而错误地选择了15PF,频率误差(ppm)太大,或者负性阻抗值不正确等都可能导致晶振无法正常工作。

解决方法:在选型时,需要仔细核对晶振的规格型号和各项参数,确保与电路要求相匹配。必要时应与MCU原厂或晶振厂商确认。

二、焊接、存储等使用不规范

不规范的焊接操作或存储环境不当也可能导致晶振不起振。焊接时温度过高或时间过长,可能导致晶振内部电性能指标异常。储存环境的不适宜也可能导致晶振电性能恶化。

解决方法:在焊接时,应规范操作并控制好时间和温度。对于焊接制程,如有疑问可与我们联系确认。同时,要确保晶振在常温常湿的条件下储存和使用。

三、晶振制造、质量问题

晶振制造或质量问题也可能是导致晶振不起振的原因。生产或运输中内部水晶片破裂或损坏,或者内部水晶片上附有杂质或尘埃等都可能导致晶振无法正常工作。

解决方法:在选择晶振供应商时,应对厂商的设备、车间环境、工艺及制程能力予以考量,以确保产品的品质。对于已经出现问题的晶振,应更换好的晶振。

在应用中,当发现晶振不起振时,可以从以上三个方面寻找原因并进行排查。如果停振现象逐渐出现,且用手碰触或用电烙铁加热晶振引脚后又开始工作,可能是由于激励电平过高或负性阻抗值太小所导致。此时,可以调整晶振外接电容Cd和Cg的值来达到满足振荡电路的回路增益。此外,还要注意EMC问题对晶振的影响,尽量选用金属封装制品并在晶振下面避免走信号线以减少干扰。

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