晶體無信號(hào)輸出
<1-1.請(qǐng)使用示波器或頻率計(jì)測(cè)量晶振兩端輸出的信號(hào)。如果沒有信號(hào)輸出,請(qǐng)依照步驟1-1至步驟1-4執(zhí)行檢查。若晶振輸出端(Xout)有信號(hào)輸出,但輸入端(Xin)無信號(hào)輸出,請(qǐng)依照步驟1-5至步驟1-6檢查晶振。
1-2.請(qǐng)卸下晶振并使用專業(yè)測(cè)試機(jī)測(cè)試其頻率和負(fù)載電容,看看它們是否振動(dòng)并符合您的規(guī)格。您也可以將其發(fā)送給您的供應(yīng)商,讓他們?yōu)槟M(jìn)行測(cè)試。
1-3.如果出現(xiàn)以下情況,晶振不振動(dòng),負(fù)載電容與您的規(guī)格不符,或者當(dāng)前頻率與您的目標(biāo)頻率差距較大,請(qǐng)將晶振寄給您的供應(yīng)商進(jìn)行質(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
1-4-1.一般來說,微處理器的振蕩電路源自于科爾皮茲電路,如下所示:圖片1 Cd和Cg是外部負(fù)載電容,已內(nèi)置在晶片組中。(請(qǐng)參閱晶片組規(guī)格)Rf為回授電阻,200KΩ~1MΩ。它通常是內(nèi)置在晶片組中。Rd為限流電阻,阻值為470Ω~1KΩ。一般電路不需要這個(gè)電阻,只有高功率電路才需要這個(gè)電阻。
1-4-2.一個(gè)穩(wěn)定的振蕩電路需要負(fù)電阻,其阻值至少應(yīng)為晶振電阻的5倍??梢詫懗蓔-R| > 5盧比。例如,要獲得穩(wěn)定的振蕩電路,當(dāng)晶振電阻為40Ω時(shí),IC的負(fù)阻值必須在–200Ω以下。
1-4-3.「負(fù)阻」是評(píng)價(jià)振蕩電路好壞的標(biāo)準(zhǔn)。在某些情況下,如老化、熱變化、電壓變化等,如果“Q”值較低,電路可能不會(huì)振蕩。因此,請(qǐng)按照以下說明測(cè)量負(fù)電阻(-R)非常重要:
將電阻(R)與晶體串聯(lián)從振蕩起始點(diǎn)到終止點(diǎn)調(diào)節(jié)R的值。測(cè)量振蕩期間的R值。您將能夠獲得負(fù)電阻值|–R| = R + Rr,Rr =晶體電阻。附:連接電路的雜散電容可能會(huì)影響測(cè)量值。
1-4-4.如果晶振參數(shù)正常,但在振蕩電路中工作不穩(wěn)定,則需要檢查IC的阻值是否太低,無法驅(qū)動(dòng)電路。如果是這樣的話,我們可以透過三種方法來改善這種情況:降低外部電容(Cd和Cg)的值,并采用負(fù)載電容(CL)較低的其他晶體。采用電阻(Rr)較低的晶體。測(cè)量振蕩期間的R值。采用Cd和Cg不等值的設(shè)計(jì)。我們可以增加Cd(Xout)的負(fù)載電容,減少Cg(Xin)的負(fù)載電容,以提高Xin輸出的波形幅度,用于其后端電路。
1-5.當(dāng)Xout有信號(hào)輸出而Xin沒有信號(hào)輸出時(shí),代表后電極后端電路的功耗極大。我們可以在電路的輸出與其后電極之間添加一個(gè)緩沖器來驅(qū)動(dòng)后端電路。
1-6.除了上述1-1 ~ 1-5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。如果無法解決您的問題,請(qǐng)聯(lián)絡(luò)晶體或IC制造商的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工程師以獲得進(jìn)一步的協(xié)助。
由于晶體沒有足夠的輸出波形幅度,系統(tǒng)無法運(yùn)作
<FL = FR *(1 + C1 / 2 *(C0 + CL))其中此曲線表示電容變化隨頻率變化的變化(頻率可驅(qū)動(dòng)性):
如果頻率計(jì)數(shù)器測(cè)得的頻率高于目標(biāo)頻率,則應(yīng)增加電容值(CL,或Cd&Cg)以將頻率降低至目標(biāo)頻率,反之亦然。請(qǐng)檢查調(diào)整頻率后波形幅度是否有改善。如果有所改善,則表示電路的原始設(shè)計(jì)沒有調(diào)諧到晶體的最佳諧振點(diǎn)。調(diào)整諧振點(diǎn)后,晶體應(yīng)能正常運(yùn)作。
2-3.如果頻率非常接近目標(biāo)頻率但波形幅度沒有改善,我們可以透過以下三種方法來改善:
方法1:降低外部電容(Cd、Cg)值,采用負(fù)載電容(CL)較低的晶振。
方法2:采用電阻(Rr)較低的晶振。
方法3:采用Cd、Cg不等值設(shè)計(jì)。我們可以增加Cd(Xout)的負(fù)載電容,減少Cg(Xin)的負(fù)載電容,以提高Xin輸出的波形幅度,用于其后端電路。建議您采用以上方法,既節(jié)省成本又確保安全
2-4.請(qǐng)使用頻率計(jì)數(shù)器測(cè)量晶振,以確保波形振幅改善后調(diào)整后的頻率仍符合原始規(guī)格。如果頻率不符合規(guī)格,請(qǐng)根據(jù)您的目標(biāo)頻率采用合適CL值的晶振。
2-5.如果頻率遠(yuǎn)高于目標(biāo)頻率,請(qǐng)采用較低CL的晶體,反之亦然。
頻率輸出偏差超過限制,系統(tǒng)無法運(yùn)作
<頻率輸出僅為目標(biāo)頻率的三分之一
<4-1.下面的曲線代表了晶體的電阻特性:
晶體有多種振動(dòng)模式,如基波、三階泛音、五階泛音…等。當(dāng)采用基波模式時(shí),晶體的電阻最低,這意味著晶體最容易振蕩。當(dāng)采用第三音模式時(shí),必須利用放大電路將基模的頻率回授降低到小于第三音模式的程度。因此,如果頻率僅為目標(biāo)頻率的三分之一,則應(yīng)檢查是否使用了放大電路或其設(shè)定值是否足夠,因?yàn)殡娐翻h(huán)境適合基頻模式而不是第三音模式。
4-2.如果不使用放大電路或放大電路設(shè)定值不夠,電路可能不會(huì)振蕩。
4-3.基本模式與第三音模式的應(yīng)用如下:
a.基本模式的應(yīng)用
b.第三音模式的應(yīng)用
4-4.下表為Third-Tone模式下不同頻率下L、C的匹配值:
頻率輸出是目標(biāo)頻率的三倍
<輸出波形幅度過大導(dǎo)致系統(tǒng)故障
<晶體無信號(hào)輸出
<電路的電磁干擾過高
<晶體安裝在PCB上時(shí)不振動(dòng)
<在PCB上進(jìn)行溫度測(cè)試時(shí),晶體不工作或頻率偏移
<- 1-10 共 12 結(jié)果
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