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  • 晶振失效原因解析

    作者: 揚興晶振 日期:2022-02-11 瀏覽量:

    晶振主要由石英晶片、銀膜層電極、引線、支架和外殼等組成,是用電損耗很小的石英晶體經精密切割磨削并鍍上電極焊上引線做成。這種晶體有一個很重要的機電效應特性,切割方向等密切相關。


    晶振的好壞直接關系整個系統的穩定性,故如何選擇一顆晶振,怎么看晶振的主要參數,是工程師的必修課,參數的選擇關系到系統的穩定運行,具體選擇不僅僅需要對晶振參數的詳細把控晶振的基本性能,也要不同參照不同系統的要求。選擇不適當時可能會導致晶振不起振。今天揚興為大家分析晶振為什么會失效。


      、選型階段:物料參數選型錯誤導致晶振不起振


      1、等效負載需要8PF而選擇了12PF


      2、頻率誤差(ppm)太大,導致實際頻率偏移標稱頻率從而引起晶振不起振


     3、負性阻抗過大太小都會導致晶振不起振調節外接電容,如圖中C1C2,一般而言,負性阻抗值應滿足不少于晶振標稱最大阻抗3-5倍。負性阻抗過大,可以將晶振外接電容CdCg的值調大來降低負性阻抗

     

      4、激勵電平過大或者過小導致晶振不起振;通過調整電路中的Rd的大小來調節振蕩電路對晶振輸出的激勵電平。一般而言,激勵電平越小越好,處理功耗低之外,還跟振蕩電路的穩定性和晶振的使用壽命有關。


      、質量:晶振制造問題


      1、內部水晶片破裂或損壞導致不起振


      2、晶振內部水晶片上附有雜質或者塵埃等導致晶振不起振


      三、使用


      1、焊接時溫度過高或時間過長,導致晶振內部電性能指標出現異常而引起晶振不起振


      2、儲存環境不當導致晶振電性能惡化而引起不起振


      3、EMC問題導致晶振不起


    當使用時發現晶振不起振,一般從以上三點找原因即可,若出現停振,則要看看是否發燙,從而可能是激勵電平過高的原因;抑或是晶振在工作逐漸出現停振現象,用手碰觸或者用電烙鐵加熱晶振引腳又開始工作,則一般原因為振蕩電路中的負性阻抗值太小,需要調整晶振外接電容CdCg的值來達到滿足振蕩電路的回路增益。


    晶振在使用和貯存過程中,隨著時間的變化而出現老化現象,通過對成品的解剖和原材料、制造工藝的分析,應用掃描電子顯微鏡的觀察,初步認為失效的晶振頻率穩定性差是由使用的原材料不當、石英晶片表層清潔處理不良、表層污染、蒸發的銀膜層附著性差因素造成的。

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