浅谈无源晶振起振A
一、如何检测无源晶振电路起振
1、晶振测试仪
2、示波器看波形;
3、测电压,晶振波形占空比为0.5,测得平均电压约为Vcc/2;
4、晶振电路设计不良时,如晶振电路的走线过长,测试设备的引入有可能导致停振;
5、一端达到或接近Vcc,另一端达到或接近0,此时晶振电路没有起振;
6、单片机可测量XTAL2处信号波形晶振起振,由于XTAL1与XTAL2内部间有增益放大器,XTAL1为信号输入,XTAL2为信号输出,内部与外构成皮尔斯振荡器;
二、晶振振动原理
1、石英晶体振荡器具有压电效应,在晶片上加电场会产生机械形变,再加交变电场后,晶体会产生机械振荡,之间的机械能与电能会相互转换,主要是通过单片机内部的电激励来产生固定频率的机械振动,振动又会产生电流反馈给电路,电路接到反馈后进行信号放大,再次用放大的电信号来激励晶振机械振动,晶振再将振动产生的电流反馈给电路。
2、当电路中激励电信号和晶振的标称频率相同时,石英晶体振荡器的振幅就会突然增加,此时会输出信号强大,频率稳定的正弦波,整形电路再将正弦波变成方波送到数字电路中供其使用;
3、石英晶体振荡器的输出能力有限,输出为mW级别的能量,在集成电路内部,往往需要放大数百倍才能使用;
4、石英晶体振荡器与芯片之间一般是通过PCB上的走线铜连接,这根走线可以看成一段导线,导线在切割磁力线的时候会产生电流,导线越长,产生的电流越强。
晶振与芯片间的连线如同接收天线,走线越长,接收的信号就越强,产生的电能量也越强,当接收到电信号强度超过或接近晶振产生的信号强度时,芯片内部放大电路输出的将不再是固定频率的方波了晶振起振,而是毫无规律的杂讯信号,无法使用;
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文章由启和科技编辑