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晶科鑫为您解答常见晶振失效的原因及解决方法 什么是晶振失效 晶振失效就是指晶振产品无法正常工作，从而造成电子设备不能正常运转的情况。晶振在电子设备中起到非常关键的作用，晶振被誉为是电子电路中的“心脏”，是产生时钟信号的核心部件。晶振失效会导致电子设备的计时不准确甚至停止工作，给设备的正常运转带来严重的影响。晶科鑫将为您从三大方面介绍晶振失效的原因和解决办法： 一、环境因素 环境因素是导致晶振失效的一个常见原因。一些恶劣的环境条件，如高温、高湿、高腐蚀性气体、高盐雾环境等，这些都会对晶振产品产生负面影响。 石英晶体是受温度影响的电子元器件，在高温环境影响下，晶振内部的晶体会趋向不稳定，导致频率失真，极端高温环境下，晶振还有可能直接停止振荡输出时钟信号。此外，高温还可能导致晶振元件老化加速，从而导致晶振失效。 高湿环境下，晶振的金属引脚可能发生氧化，导致连接不稳定，进而引发失效。此外，湿气还会侵蚀晶振的内部结构，破坏晶体的稳定性，导致晶振不工作。 高腐蚀性气体的存在会加速晶振引脚的腐蚀速度，并可能腐蚀晶振本身。这将使晶振失效。 为了避免环境因素对晶振的负面影响，晶科鑫建议可采取以下措施： 1.确保晶振产品的工作环境温度适宜，避免过高的温度;也可以通过增加散热装置、确保空气流通等方式来降低使用环境下的温度。 2.避免晶振产品直接暴露在潮湿环境中，存储时如将晶振产品放在密封的箱体内，或使用防潮剂来吸湿，保持环境的干燥。 3.对于有特殊环境要求的场合，可以采用特殊材料或防腐蚀涂层来保护晶振引脚或整个晶振。 二、电路抗干扰性 电路抗干扰性不良也是晶振失效的常见原因之一。电路抗干扰性差意味着电子设备容易受到干扰，这会直接影响晶振的工作。 电源噪声是电路抗干扰性不良的一个重要因素。电源噪声会引起晶振的频率变化，导致晶振失效。此外，电源噪声还会引发电路中其他元件的异常运行，进一步加剧失效。 电磁干扰EMI是另一个常见的电路抗干扰性问题。电子设备中存在的高频信号源可能引起电磁干扰，从而使晶振的工作受到干扰。 提高电路的抗扰性是解决晶振失效问题的关键，晶科鑫建议可采取以下措施： 1.加强电源线路的过滤和综合保护，降低电源噪声。可以使用滤波电容、稳压电路等设备来减小电源噪声。 2.设计良好的地线和电源线路布局，降低电磁干扰。可以采用屏蔽罩、隔离层等措施来避免电磁干扰。 3.断开与晶振相关的其他干扰源，如远离高频信号源、电磁辐射源等。 4.使用抗干扰型的晶振产品，如展频晶振/扩频晶振产品 但建议还是对电路进行屏蔽设计会有更好的效果，如果电路无法避免，那就只能通过对晶振产品选型进行设计。 三、制造质量 晶振产品生产质量不良也是引起晶振失效的一个重要原因。生产过程中的材料问题、工艺问题和设备问题等，都可能导致晶振的制造质量不达标，进而引起失效。 材料问题包括使用低质量的材料，如低纯度的晶体不合格的封装材料等。这些材料本身的性能不稳定容易引起晶振失效。 工艺问题包括制造过程中的工艺控制不严，如温度控制不恰当、封装成型不完整等。这会直接影响晶振的稳定性和可靠性。 设备问题包括制造设备的质量和性能问题。如果制造设备不稳定，工作温度超过规定范围或其他问题，将直接影响晶振的质量。 确保晶振的制造质量是解决晶振失效的关键，晶科鑫建议可采取以下措施： 1.选择正规厂家的晶振产品，保证产品质量可靠。 2.严格执行相关的制造规范和标准，确保制造过程的稳定性和一致性。 3.采用先进的制造设备，保证设备的稳定性和性能。 四、其它原因 机械冲击和振动：晶振产品内部的石英晶片是很薄的，如果使用环境中或运输过程中会出现机械冲击或振动，会导致晶振产品的脱落或松掉，严重的会导致石英晶片破裂损坏。 电压幅度问题：供电电压过低或过高都可能导致晶振无法正常工作。 静电放电：可能损坏晶振内部结构，导致失效或性能下降。 针对晶振失效的问题，我们应该要综合考虑环境控制、电路设计、制造质量、晶振保管等多个方面，采取相应的预防和改进措施。如果晶振已经失效，那么就需要更换新的晶振或调整电路参数以恢复正常工作，或直接联系我司技术工程师获取解决方案。

本篇KOAN凯擎小妹将逐一讲解无源晶振测试报告中的电性能参数含义。下图为KOAN谐振器7050, 8MHz的实测数据报告： 1. C0&C1 C0静态电容：晶体两引脚之间的电容; C1动态电容：表征振动能力，两者与晶片电极面积和频率大小成正比。 2. RR&Q RR动态等效串联电阻(能耗)取决于晶体内部摩擦、电极、支架等机械性振动时的损失，以及周围环境条件等的影响损失。 RR与Q值（品质因数）成反比，Q值由生长水晶料品质决定，越高，固有频率越稳定 L1动态等效串联电感，表征振动质量，与频率大小成反比。 RL晶体加负载电容的谐振阻抗。根据阻抗大小，可以评估振荡电路设计振荡宽限，满足振荡电路的振幅条件和激励功率等级。 评估晶振品质要素： Q值越高越好；RR越小越好，批量一致性要好。 3. FR&FL 晶体的串联谐振频率FR: 晶体本身固有的特性： 负载频率(调制频差）FL：在某一负载下的谐振频率，高于FR。 调整频率：指常温25℃和标准负载电容条件下的振荡频率； 调整频差：一定负载电容的晶体频率公差（加工误差）。 评估晶振品质要素：单个误差越小越好，批量一致性越高越好。 4. TS TS值是负载电容每变化1pF时FL的变化量(单位ppm/pF)。 KOAN晶振建议您根据实际电路频率高低误差大小，判断外接匹配电容多大合适。 5. I&PWR 电流I: 晶体在谐振时，流过晶体的电流值，RR越大电流越小。 激励功率PWR：实际跨在晶体上的功率。可以根据其大小评估激励功率等级和匹配相应的限流电阻。 6. DLD2 不同激励功率下的最大与最小阻抗差值。激励功率变化引起的阻抗变化，由残留应力和制造污染造成，越小越好。 7. CL CL是电路中跨接晶体两端的总的有效电容（晶振外接的匹配电容是其一部分），主要影响负载谐振频率和等效负载谐振电阻，与晶体一起决定振荡器电路的工作频率，通过调整负载电容，就可以将振荡器的工作频率微调到标称值。晶体小型化发展导致C0变小，相应CL变低。 Cs为晶体两个管脚间的寄生电容； Cd表示晶体振荡电路输出管脚到地的总电容，包括PCB走线电容、芯片管脚寄生电容、外加匹配电容CL2； Cg表示晶体振荡电路输入管脚到地的总电容，包括PCB走线电容、芯片管脚寄生电容、外加匹配电容CL1。 8. 温度频差/温度稳定性 温度频差是在一定温度变化范围内的频率变化量。凯擎小妹建议您选择KOAN晶振时，可根据产品使用温度环境，和最大频率变化容忍度，提出质量等级要求。