晶體振蕩器故障排查與維修指南

晶振堪稱電子設(shè)備的“心臟”，一旦出現(xiàn)問題，往往導(dǎo)致設(shè)備“罷工”。遇到設(shè)備啟動(dòng)困難、頻率跑偏，別急著頭疼，跟著步驟一步步查，問題往往有跡可循。下面是南山電子為大家梳理的一份實(shí)用指南，教你如何定位晶振故障并有效應(yīng)對。

如何判斷故障問題？

首先先做交叉驗(yàn)證，排查晶振本體的問題：找一顆同型號(hào)良品替換，如果故障依舊，那很可能不是晶振的“鍋”；若替換后恢復(fù)正常，就把它寄回原廠進(jìn)行質(zhì)量分析，看看是不是存在內(nèi)部缺陷或參數(shù)已悄悄漂移。
而如果晶振本身沒問題，就要排查外圍回路了，比如回路設(shè)計(jì)是否合理、元器件參數(shù)有沒有偏差等等，修改外圍元器件。

無源晶振回路如下：

典型無源晶振回路包含：

1．晶振本體（Xtal）：如常用的32.768kHz音叉晶體；
2．負(fù)載電容 (Cg, Cd)：與晶振搭配工作，決定了輸出頻率是否精準(zhǔn)（如CL=12.5pF時(shí)輸出為32.768kHz ±20ppm）。并聯(lián)等效值需接近晶振規(guī)格書要求的負(fù)載電容CL，頻率才能穩(wěn)定在標(biāo)稱值范圍內(nèi)。
3．限流電阻 (Rd)： 保護(hù)晶振，防止驅(qū)動(dòng)功率過大燒毀晶體單元。
4．反饋電阻 (Rf)： 通常是10MΩ或20MΩ，為振蕩電路提供必要偏置，可以內(nèi)置在主芯片內(nèi)部。

常見故障，如何對癥下藥？

1．頻率誤差大（如32.768KHz負(fù)偏200ppm）：
對策：可以嘗試減小Cg和Cd。因?yàn)樨?fù)載電容減小，振蕩頻率會(huì)跟著往上升，剛好能把負(fù)偏的誤差拉回來，讓頻率回到標(biāo)稱值。
2．晶振不起振：這種情況要分三種情況查：
a) 回路增益不夠：也是需要減小Cg和Cd，比如原來用的是 22pF 的電容，換成 15pF 的，容抗降下來，回路增益上去了，起振會(huì)更容易；
b) 反饋電阻缺失：確認(rèn)主芯片里是否內(nèi)置，如果沒有就在外部補(bǔ)上。
c) 限流電阻過大： 過大的Rd會(huì)限制驅(qū)動(dòng)電流，導(dǎo)致起振困難，可適當(dāng)減少阻值。

晶振雖小，作用卻大，每秒能震蕩幾十萬次、幾百萬次甚至幾千萬次，誤差極小，是眾多電子設(shè)備的核心部件。維修時(shí)得耐心細(xì)致，逐步排查，讓晶振這個(gè)“心臟”重新平穩(wěn)跳動(dòng)。

NSCN-南山電子:愛普生元器件五星級(jí)戰(zhàn)略核心代理商，供應(yīng)愛普生全系列各種規(guī)格有源晶振和無源晶振，時(shí)鐘芯片RTC，陀螺儀傳感器等，如需獲取實(shí)時(shí)報(bào)價(jià)或技術(shù)支持（如選型指導(dǎo)、電路設(shè)計(jì)建議），請與南山電子官方網(wǎng)站（m.88cacs.com）客服聯(lián)系。