标签: 晶振故障

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。

参数 如果 MCU 写明需要特定负载电容的谐振器，用户仍需要精准匹配外部电容使其正常工作，否则可能会导致不起振。 KOAN 晶振产品页面列出必选的参数，下图为 KX70 谐振器页面截图： 振荡电路匹配 振荡电路是能够产生大小和方向随着周期发生变化的振荡电流。这种振荡电流电路称为振荡电路。 激励电平：调整电路中的串联电阻 Rd 的大小来调节振荡电路对晶振输出的激励电平。 负性阻抗：负性阻抗过大，增加 Rd ，使回路整体阻抗变大；负性阻抗过小，减小 Rd ，使回路整体阻抗变小。电路的负性阻抗应控制在晶片 ESR 的 3~20 倍之间。 焊接 焊接温度过高或者时间过长，晶振内部电性能指标出现异常引起的不起振。 KOAN 晶振分为手工焊接和机器焊接 ( 波峰焊和回流焊 ) 。手工焊接烙铁头温度控制在 350℃/3s 或者 260℃/5s 。 其它 工作一阵后出现停振现象可以通过交叉试验来判断晶体是否损坏。如果是个别损坏，应考虑 IC 驱动功率是否设置好；如果是批量损坏，应考虑驱动功率是否有过大的问题。 如果在电路调试阶段已经发现晶体有少量不起振的现象，可能是晶体批次质量存在问题。若晶体质量出现问题，建议交给供方做质量分析。 凯擎小妹建议 1. 预算高选择有源晶振 / 振荡器，预算低选择无源晶振 / 谐振器 ; 2. 应用性能要求：如果应用在高精度高端产品上，建议选择有源晶振 / 振荡器；如果应用对频率稳定率要求不高，如玩具等一般消费类电子，建议选择性价比高的无源晶振 / 谐振器。 3. 有源晶振 / 振荡器可为时钟振荡器， TCXO 温补晶振， VCXO 压控振荡器， OCXO 恒温晶振，可以实现更宽的温度范围和更高的稳定度。