标签: 晶振性能

在频率相同的情况下，不同尺寸的晶振替换是可行的。凯擎小妹建议您全面考虑各项技术参数和应用要求，以确保替换后的系统可以稳定可靠的运行。 晶振利用石英晶体的 压电效应 来产生振荡信号。当施加电压时，石英晶体会发生机械变形，反之亦然。 这种特性使得石英晶体能够在特定频率下产生稳定的振荡信号。晶振的频率由其物理尺寸和切割方式决定，因此在选择和替换晶振时，频率匹配是首要考虑的因素。此外，晶振的尺寸和体积也可能影响其在电路中的性能和适用性。 尺寸对晶振性能的影响 1. 机械强度和稳定性：较大尺寸的晶振可能在某些情况下具有更好的机械强度和抗振动性能，但这主要取决于设计、材料和封装。此外，较大的晶振可能在温度变化时频率漂移较小。 2. 电气特性：晶振的尺寸也会影响其电气特性，如等效电阻ESR、负载电容和驱动电流。较小的晶振可能具有较高的等效电阻，这可能会影响振荡器的启动时间和功耗。电路设计中需要考虑负载电容的匹配，以确保振荡器的稳定工作。 3. 安装： 不同尺寸的晶振通常采用不同的封装形式，这会影响其在电路板上的安装方式。较小的晶振通常采用表面贴装技术，而较大的晶振可能需要通孔安装。 替换步骤 1. 核对参数： 仔细对比频率规格、检查负载电容要求、确认工作温度范围、验证电气特性参数 2. 安装评估： 测量PCB可用空间、确认焊接工艺可行性、检查引脚匹配情况 3. 测试晶振： 进行频率准确度测试、检查起振可靠性、验证温度特性、进行EMC测试 4. 可靠性评估： 老化测试、温度循环测试、振动测试

晶振在设计和使用过程中，在经受自身，外部环境，以及机械环境的影响下，仍然可以正常的工作。今天凯擎小妹分享的“振动试验”就属于机械环境的一部分。 ·高低频振动测试：确定晶振对在现场使用中可能经受到的主要振动的适应性和结构的完好性。具体可参考GJB360B,201/204 ·随机振动测试：确定KOAN晶振受随机振动环境应力的适应性及结构的完好性.随机振动代表了导弹、喷气机和火箭发动机等产生的振动环境。晶振按GJB 360B.214方法试验。 试验说明： 本试验可以使用“电磁式振动试验机”，设置试验振动频率10Hz—2000Hz—10Hz(低频在10Hz-55Hz范围内采用201方法)；每个循环扫描时间20min；三个互相垂直方向(x,y,z)上进行振动试验，各做12个循环。总试验时间:3*12*20/60=12hrs。将试验品焊接在PCB板进行试验：对于车载产品，加速度为5G；对于普通产品，幅度/加速度为1.52mm/20g。 本试验对晶振的影响： 晶体谐振器:频率升高1ppm左右,(5ppm max); 谐振阻抗增大4Ω左右, 5max or +10%; 晶体振荡器:频率降低2ppm左右,(-5ppm max)

温度循环试验(高低温循环试验/Temperature Cycling)是将晶振暴露在高低温交替的试验环境下，测试元器件抗高低温交替冲击的能力。 试验模拟温度交替变化对电子元器件的机械性能和电气性能的影响 ，及元器件在短期内反复承受温度变化的能力。同时，本试验将暴露元器件制造问题，如： 芯片裂纹，密封性不强，接触不良，材料热胀冷缩等。 温度循环试验一般采用高低温交变试验箱，例如“庆声KSON-KSK系列”。试验箱可根据预设的曲线完成试验。可参考的测试标准有：MIL-STD-810F，JESD22 Method JA- 104，GJB 360B.107等。 试验说明 - 低温：-40±5°C - 高温：125±5°C - 循环：1000 cycles - 高低温度保持时间最大时间30mins - 高低温切换时间最大1min - 实验结束后24±2Hrs进行电性能测试 本试验对晶振的影响 晶体谐振器频率降低2.5ppm左右(5max)，谐振阻抗增大3Ω左右(5max)/±10%；晶体振荡器频率降低3ppm左右(5max)。