振蕩電路不起振的故障分析及處理方法*

李農(nóng)發(fā)

(中國(guó)地震局地震研究所(地震大地測(cè)量重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)，武漢 430071)

振蕩電路不起振的故障分析及處理方法*

李農(nóng)發(fā)

(中國(guó)地震局地震研究所(地震大地測(cè)量重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)，武漢 430071)

分析晶體振蕩器不起振的原因及晶體匹配電容的重要性，提出相應(yīng)的解決方法。關(guān)鍵詞 晶體;振蕩;電容;調(diào)試;線路板

1 引言

在線路板調(diào)試過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到晶體振蕩器不起振的故障，根據(jù)相關(guān)電路的工作原理及調(diào)試電路的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，提出了故障的分析及解決方法［1］。

2 工作原理

晶體振蕩器電路中兩端的并聯(lián)電阻的作用:1)配合IC內(nèi)部電路組成負(fù)反饋、移相，使放大器工作在線性區(qū);2)限流防止諧振器被過(guò)驅(qū);3)并聯(lián)降低諧振阻抗，使諧振器易啟動(dòng);4)電阻取值影響波形的脈寬。

晶體振蕩器電路中兩端電容的作用:只有在外部所接電容為匹配電容的情況下，振蕩頻率才能保證在標(biāo)稱頻率附近的誤差范圍內(nèi)。最好按照所提供的數(shù)據(jù)設(shè)置，如果沒(méi)有提供數(shù)據(jù)，一般為30 pF左右，太小了不容易起振。

3 故障分析與解決方案

1)在某些情況下，可以通過(guò)調(diào)整兩個(gè)電容的大小來(lái)微調(diào)振蕩頻率，當(dāng)然可調(diào)范圍一般在10 ppm量級(jí)。

2)晶振時(shí)振時(shí)不振。原因:①晶振負(fù)載與兩端電容不匹配造成頻率偏差太大;②晶振本身有問(wèn)題，寄生、阻抗值波動(dòng)大、內(nèi)部焊點(diǎn)不牢等。

3)晶振安裝板上時(shí)不振，用電熱風(fēng)吹一下或者拆下來(lái)重新裝上去又起振。這主要是晶振負(fù)載與兩端電容不匹配造成頻率偏差太大，電熱風(fēng)吹的作用實(shí)際是相當(dāng)于改變了線路的雜散電容。

4)晶振負(fù)載與晶振兩端的電容的匹配:

其中，CL為晶振的負(fù)載電容值;C1、C2為晶振兩端的電容值;C″為線路雜散電容。

晶振的匹配電容的主要作用是匹配晶振和振蕩電路，使電路易于啟振并處于合理的激勵(lì)狀態(tài)下，對(duì)頻率也有一定的“微調(diào)”作用。對(duì)MCU，正確選擇晶振的匹配電容，關(guān)鍵是微調(diào)晶體的激勵(lì)狀態(tài)，避免過(guò)激勵(lì)或欠激勵(lì)，前者使晶體容易老化、影響使用壽命并導(dǎo)致振蕩電路EMC特性變劣;后者則不易啟振，工作亦不穩(wěn)定。

4 結(jié)論

正確地選擇晶體匹配電容是很重要的，其取值范圍為10～50 P;另外設(shè)計(jì)線路板時(shí)，應(yīng)盡量減少線路雜散電容。

1 馬忠梅.單片機(jī)的C語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)［M］.北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2006.

FAULT ANALYSIS AND PROCESSING METHOD OF OSCILLATION CIRCUIT

Li Nongfa
(Key laboratory of Earthquake Geodesy，Institute of Seismology，CEA，Wuhan 430071)

The reason why the crystal oscillator does not work is analyzed and the importance of crystal capacitance is emphasized.The corresponding solution methods are presented.

crystal;oscillation;capacitance;debugging;circuit board

TP306+.3

A

1671-5942(2013)Supp.(Ⅱ)-0114-02

2013-04-08

中國(guó)地震局地震研究所所長(zhǎng)基金(IS201126048)

李農(nóng)發(fā)，男，1961年生，高級(jí)工程師，主要從事大壩及地震儀器的研發(fā)工作.E－msil:13907116802@139.com