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好好的石英晶振怎么焊接后就开始出意外罢工了呢

2017-12-18 10:29:56 

石英晶振的内部其实就是一片极薄极轻的石英晶体片,这个石英晶体片是晶振厂家们经过多重工序打磨切割而成的,可以说是脆弱而强大,说它脆弱是因为无论在生产过程、储存过程还是使用过程中都要格外注意小心,否则一不小心它就会出意外罢工,而强大则是来源于它那号称是电子产品“心脏”的实力,广泛的运用领域及用途,是促进电子产品智能化的主要因素之一。

虽然有这样那样多的原因现象说明石英晶振的脆弱,但你不要以为电路中石英晶振不起振就一定是它自身的问题哦。每个电路板上的石英晶振不起振的原因有各种各样,有一些是石英晶振自己造成的,而有一些则是电路自身的设计问题或是电路中其他电子元器件出错导致的。石英晶振本身能够出现的意一般有:1、在它压封是的时候没有将其压封好,使得晶振本身的密封性不好,导致漏气、停振;2在晶振运输过程中发生碰撞导致它内部芯片石英晶体片损坏碎裂;3、在它检漏过程中发生砰壳等现象导致石英晶体振荡器停振、不起振;当然这上面几个都是晶振使用前就已经损坏了,那一颗好好的石英晶振为什么焊接到电路上也会不起振了呢?

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昨天周末休息的时候有一个客户打电话过来跟我说他工程师在电路设计的时候PCBA上面使用的晶振开机时不起振,当时我刚好在和朋友聊着天,客户电话打过来我还有点懵,反应过来后我记下他使用的晶振的参数,还有使用下的条件,赶紧跑去叨唠我司工程部门同事了。接下来我就把我司工程部同事给我答复跟各位朋友们说一下,大家以后再碰到这种情况就可以自己解决了。

石英晶体提供了两种共振模式,由 C1 L1 构成的串联共振,与由 C0C1 L1 构成的并联共振。对于一般的 MHz 级石英晶体而言,串联共振频率一般会比并联共振频率低若干 KHz 频率在 30 MHz 以下的石英晶体,通常工作时的频率处于串联共振频率与并联共振频率之间,此时石英晶体呈现电感性阻抗。因为,外部电路上的电容会把电路的振荡频率拉低一些。在设计石英晶体振荡电路时,也应令电路上的杂散电容与外加电容合计値与晶振厂家使用的负载电容值相同,振荡频率才会准确符合厂商的规格。

频率在 30 MHz 以上( 200 MHz)的石英晶体,通常工作于串联共振模式,工作时的阻抗处于最低点,相当于 Rs 此种晶体通常标示串联电阻( < 100 Ω )而非并联负载电容。 为了达到高的振荡频率,石英晶体会振荡在它的一个谐波频率上,此谐波频率是基频的整数倍。 只使用奇数次谐波,例如 3 倍、 5 倍、与 7 倍的泛音晶体。 要达到所要的振荡频率,振荡电路上会加入额外的电容器与电感器,以选择出所需的频率。

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而一颗好晶振到了采购商们的手上出现不起振的原因最主要还是应该从厂方工程设计PCBA板和焊接等方面找原因。像工程师在石英晶振设计方面最常见的问题有两点:1.晶振温度漂移、2.晶振电容匹配不正确。当石英晶振在生产过程中产生温漂的时候可以使用温补晶振来替换尝试一下,而且产品的品质和温度稳定度也比普通晶振要好。我们常用的晶振负载电容有6pF8pF10pF12pF12.5pF等等,它的负载电容英按照该款晶振的频率来调节负载电容。如果频率比较高,那么所匹配的电容也不能太小,不然电容太小的话信号过电容时损耗过大会达不到晶振起振的要求。一般外接电容是为了使晶振两端的等效电容等于或接近负载电容。要求高的场合还要考虑ic输入端的对地电容,一般晶振两端所接电容是所要求的负载电容的两倍,这样并联起来就接近负载电容了。其实不管是进口晶振还是国产晶振也好,石英晶振不起振的原因也都只有这么几点,关于晶振不起振的原因我司之前也给大家讲到过,大家可以去回顾一下。像是我司代理的日本KDS晶振、日本爱普生晶振、日本西铁城晶振、日本精工晶振等等,虽然说品质和精度上是要比国产的一些品牌好,但是如果客户在使用过程中不注意的话也还是一样的。

尽管石英晶振的应用已有几十年的历史,但因其具有频率稳定度高这一特点,故在电子技术领域中一直占有重要的地位。尤其是信息技术(IT)产业的高速发展,更使这种晶体振荡器焕发出勃勃生机。石英晶振在远程通信、卫星通信、移动电话系统、全球定位系统(GPS)、导航、遥控、航空航天、高速计算机、精密计测仪器及消费类民用电子产品中,作为标准频率源或脉冲信号源,提供频率基准,是其它类型的振荡器所不能替代的。小型化、片式化、低噪声化、频率高精度化与高稳定度及高频化,是移动电话和天线寻呼机为代表的便携式产品对石英晶体振荡器提出的要求。事实上石英晶体振荡器在发展过程中,也面临像频率发生器这类电路的潜在威胁和挑战。此类振荡器只有在技术上不断创新,才能延长其寿命周期,在竞争中占有优势。

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