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电路板上晶振的作用

2021/1/7 14:09:02
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如今的电子科技时代,我们越来越离不开生活中的智能电子产品,尤其是手机,几乎成了每日的必需品。假设你一天都不碰手机,恐怕会有诸多不便。而手机却依赖它,一颗小小不显眼的晶振,决定了整块电路板的'生死'。如果它不运作,整个系统就会瘫痪,在行业中被人们堪比为电路板的心脏。


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晶振起什么作用


晶振的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。


晶振在电路里工作过程, 晶体(Crystal)一般采用如图1的电容三端式(考毕兹) 交流等效振荡电路;实际的晶振交流等效电路如图1b,其中Cv是用来调节振荡频率,一般用变容二极管加上不同的反偏电压来实现,这也是压控作分析整个振荡槽路可知,利用Cv来改变频率是有限的:决定振荡频率的整个槽路电容C=Cbe,Cce,Cv三个电容串联后和Co并联再和C1串联。可以看出:C1越小,Co越大,Cv变化时对整个槽路电容的作用就越小。因而能“压控”的频率范围也越小。实际上,由于C1很小(1E-15量级),Co不能忽略(1E-12量级,几PF)。所以,Cv变大时,降低槽路频率的作用越来越小,Cv变小时,升高槽路频率的作用却越来越大。这一方面引起压控特性的非线性,压控范围越大,非线性就越厉害。


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另一方面,分给振荡的反馈电压(Cbe上的电压)却越来越小,最后导致停振。通过晶振的原理图你应该大致了解了晶振的作用以及工作过程了吧。采用谐波次数越高的晶振,其等效电容C1就越小;因此频率的变化范围也就越小。即使石英晶体在极端严酷的环境条件下也能发挥稳定的起振特性,产品本身具有耐热,耐振,耐撞击等优良的耐环境特性,满足无铅焊接以及高温回流温度曲线要求,完全符合AEC-Q200标准。


晶振停振:


晶振是各板卡的'心跳'发生器,选择好的晶振,保障线路板的经久耐用性。然而难免会碰到晶振停振的问题。晶振的作用就是向显卡、网卡、主板等配件的各部分提供基准频率,它是时钟电路中最重要的部件。晶振就像个标尺,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。在实际应用中,遇到晶振停振,要结合实际情况和产品规格。


大量晶振不起振造成整机无电问题的原因有:


◆晶体本身原因:晶片碎裂、寄生、DLD不良、阻抗过大、频率不良、晶体牵引力不足或过大。


◆电路原因:其他元件不良、负载电容或电路设计或加工造成的杂散电容离散度大、晶体两端电压不足、电路静态工作点有问题。


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