晶振为什么会停振?

晶振为什么会停振?

(电路板上的GNW贴片晶振26MHz)

晶振为什么会停振?我们主要从以下10个方面来分析:

1、物料参数选型错误导致晶振停振

此问题出现较多体现在晶振的负载电容与外接电容。在无源晶振的使用中,外部通常需外接电容电阻等其它元器件,使得无源晶振能正常起振,供IC工作。若外接电容与晶振负载电容参数不匹配,会导致晶振无法正常起振,或频偏超差。

2、振荡电路不匹配导致晶振停振

影响振荡电路的三个指标:频率误差、负性阻抗、激励功率。

频率误差

频率误差太大,导致实际频率偏移标称频率太大从而引起晶振停振。晶振的精度越高,即代表产品性能越好。不要盲目追求晶振的价格,而忽略晶振的品质!解决办法:选择合适的PPM值的晶振产品。

负性阻抗

负性阻抗过大太小都会导致晶振停振。解决办法:负性阻抗过大,可以将晶振外接电容Cd和Cg的值调大来降低负性阻抗;负性阻抗太小,则可以将晶振外接电容Cd和Cg的值调小来增大负性阻抗。一般而言,负性阻抗值应大于晶振标称阻抗5倍。

激励功率

激励功率过大或者过小也将会导致晶振停振,解决办法:通过调整电路中的Rd的大小来调节振荡电路对晶振输出的激励功率。一般而言,激励功率越小越好,处理功耗低之外,还跟振荡电路的稳定性和晶振的使用寿命有关。

3、MCU质量问题、软件问题等导致晶振停振

解决办法:选择正品MCU,如果烧录程序出现问题,也可能导致晶振停振。

4、EMC问题导致晶振停振

解决办法:一般而言,金属封装的制品在抗电磁干扰上优于陶瓷封装制品,如果电路上EMC较大,则尽量选用金属封装制品。另外晶振下面不要走信号线,避免带来干扰。

5、焊接时温度过高或时间过长

晶振以32.768KHz直插型为例,要求使用178°C熔点的焊锡,晶振内部的温度超过150°C,会引起晶振特性的恶化或者不起振。焊接引脚时,280°C下5秒以内或者260°C以下10秒以内。不要在引脚的根部直接焊接,这样也会导致晶振特性的恶化最终造成晶振停振

6、晶振内部水晶片上附有杂质或者尘埃等也会导致晶振停振

晶振的制程之一是水晶片镀电极,即在水晶片上镀上一次层金或者银电极,这要求在万级无尘车间作业完成。如果空气中的尘埃颗粒附在电极上,或者有金渣银渣残留在电极上,则也会导致DLD2超差,造成晶振停振。

7、内部水晶片破裂或损坏导致晶振停振

此问题多出现于圆柱晶振与49S晶振,因为此系列晶振无固定编带,均采用塑料袋包装,容易在运输过程中损坏、或者使用过程中跌落、撞击等因素造成晶振内部水晶片损坏,从而导致晶振停振。

8、晶振出现漏气导致晶振停振

晶振在制程过程中要求将内部抽真空后充满氮气,如果出现压封不良,导致晶振气密性不好出现漏气;或者晶振在焊接过程中因为剪脚等过程中产品的机械应力导致晶振出现气密性不良,均会导致晶振出现不起振。

9、储存环境不当导致晶振电性能恶化而引起晶振停振

在高温或者低温或者高湿度等条件下长时间使用或者保存,会引起晶振的电性能恶化,可能导致晶振停振

10、针对有源晶振,电压输入脚位错误或输入电压与标称电压不匹配导致晶振停振。

有源晶振脚位有方向之分,若电压输入脚位出错会造成晶振被电流击穿而损坏。实际电压输入值低于额定电压值10%以上也会造成晶振停振

电话:0755-23068369