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“电子设备的心脏”,晶振的知识你都搞明白了吗?

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发表于 2020-5-22 16:52 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 Merry_8848 于 2020-5-22 17:09 编辑
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* ~% B( C4 b+ Q' [! n6 h7 h  晶振是电子产品中最常用的不可或缺的组件,被誉为“电子设备的心脏”,小到手机、电脑,大到导弹、卫星都需要晶体振荡器。作为PCB设计工程师,关于晶振的知识你一定得搞明白噢~
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: Y1 O. d( ^0 U) M( F% L# ?5 ~2 `) s7 |9 N7 m1 ~
晶振
" I. j3 o1 h7 E1 k& a
晶体振荡器是指从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片),石英晶体谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振;而在封装内部添加 IC 组成振荡电路的晶体元件称为晶体振荡器。其产品一般用金属外壳封装,也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。
. S# Y; ?6 ?& ~- V& m, d" N晶振的作用晶振是时钟电路中最重要的部件,它的主要作用是向显卡、网卡、主板等配件的各部分提供基准频率,它就像个标尺,工作频率不稳定会造成相关设备工作频率不稳定,自然容易出现问题。在通常工作条件下,普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十,高级的精度更高。晶振的另一个作用是为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统共用一个晶振,便于各部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振,而通过电子调整频率的方法保持同步。晶振电路的PCB设计位置要选对:晶振内部是石英晶体,如果不慎掉落或受不明撞击,石英晶体易断裂破损,所以晶振的放置远离板边,靠近mcu的位置布局。
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7 Q) l: v1 ^) y6 E% U3 }
两靠近:耦合电容应尽量靠近晶振的电源管脚,如果多个耦合电容,按照电源流入方向,依次容值从大到小摆放;晶振则要尽量的靠近MCU。走线短:所有连接晶振输入/输出端的导线尽量短,以减少噪声干扰及分布电容对晶振的影响。高独立:尽可能保证晶振周围的没有其他元件。防止器件之间的互相干扰,影响时钟和其他信号的质量。晶振周围 1mm 禁布器件,0.5mm 禁布过孔走线,所有晶振下不打过孔(包括地过孔)。外壳要接地:晶振的外壳必须要接地,除了防止晶振向外辐射,也可以屏蔽外来的干扰。
01、晶体振荡单元(无源晶振)的布线规则
1、振荡电路(振荡单元、振荡电容)应配置在振荡IC附近;
2、晶振电路下面的各层都需要铺地,不能放置器件和走线,尤其是高频信号线路;
3、晶振电路做包地处理时需要打大量地孔,否则包地无意义;
4、四脚晶振,建议晶振走线从内部走,减小晶振的环路,如下图所示。
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02、石英晶体振荡器(有源晶振)的布线规则
1、振荡电路(振荡单元、振荡电容)应配置在振荡IC附近;
2、晶振电路下面的各层都需要铺地,不能放置器件和走线,尤其是高频信号线路;
3、晶振电路做包地处理时需要打大量地孔,否则包地无意义;
4、电源先经过旁路电容,然后再进入晶振,如下图所示(高频噪声通常直线前进)
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晶振起振的可靠性
单片机晶振不起振是常见现象,那么引起晶振不起振的原因有哪些呢?如何解决?
01晶振不起振的原因
游客,如果您要查看本帖隐藏内容请回复
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02、晶振不起振的解决方案
1、排除电路错误的可能性,因此你可以用相应型号单片机的推荐电路进行比较。
3 Z: o. J$ ?8 l5 Y2、排除外围元件不良的可能性,因为外围零件无非为电阻,电容,你很容易鉴别是否为良品。
3、排除晶振为停振品的可能性,因为你不会只试了一二个晶振。
4、试着改换晶体两端的电容,也许晶振就能起振了,电容的大小请参考晶振的使用说明。
5、在 PCB 布线时晶振电路的走线应尽量短且尽可能靠近 IC,杜绝在晶振两脚间走线。
(图文内容整理自网络)
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该用户从未签到

发表于 2020-5-25 08:57 | 显示全部楼层
学习一下,便于以后工作中改善,谢谢!
  • TA的每日心情
    开心
    2019-11-20 15:11
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]初来乍到

    发表于 2020-5-22 19:04 | 显示全部楼层
    晶振不起振的解决方案

    该用户从未签到

    发表于 2020-5-22 17:01 | 显示全部楼层
    谢谢分享了

    该用户从未签到

    发表于 2020-5-22 17:10 | 显示全部楼层
    晶振设计还是很重要的
  • TA的每日心情

    2019-11-20 15:05
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]初来乍到

    发表于 2020-5-22 17:19 | 显示全部楼层
    晶振不起振的原因

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    发表于 2020-5-22 18:54 | 显示全部楼层
    晶振,学习下

    该用户从未签到

    发表于 2020-5-22 19:00 | 显示全部楼层
    学习下晶振的知识

    该用户从未签到

    发表于 2020-5-23 07:22 | 显示全部楼层
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    慵懒
    2020-5-29 15:06
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    [LV.3]偶尔看看II

    发表于 2020-5-23 10:23 | 显示全部楼层
    学习下晶振的知识
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    擦汗
    2020-5-29 15:00
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    [LV.6]常住居民II

    发表于 2020-5-23 11:06 | 显示全部楼层
    学习学习,感谢分享
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    无聊
    2020-4-29 15:08
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    [LV.3]偶尔看看II

    发表于 2020-5-23 22:59 | 显示全部楼层
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