振荡电路不起振的故障分析及处理方法*

李农发

(中国地震局地震研究所(地震大地测量重点实验室)，武汉 430071)

振荡电路不起振的故障分析及处理方法*

李农发

(中国地震局地震研究所(地震大地测量重点实验室)，武汉 430071)

分析晶体振荡器不起振的原因及晶体匹配电容的重要性，提出相应的解决方法。关键词 晶体;振荡;电容;调试;线路板

1 引言

在线路板调试过程中经常会遇到晶体振荡器不起振的故障，根据相关电路的工作原理及调试电路的实际经验，提出了故障的分析及解决方法［1］。

2 工作原理

晶体振荡器电路中两端的并联电阻的作用:1)配合IC内部电路组成负反馈、移相，使放大器工作在线性区;2)限流防止谐振器被过驱;3)并联降低谐振阻抗，使谐振器易启动;4)电阻取值影响波形的脉宽。

晶体振荡器电路中两端电容的作用:只有在外部所接电容为匹配电容的情况下，振荡频率才能保证在标称频率附近的误差范围内。最好按照所提供的数据设置，如果没有提供数据，一般为30 pF左右，太小了不容易起振。

3 故障分析与解决方案

1)在某些情况下，可以通过调整两个电容的大小来微调振荡频率，当然可调范围一般在10 ppm量级。

2)晶振时振时不振。原因:①晶振负载与两端电容不匹配造成频率偏差太大;②晶振本身有问题，寄生、阻抗值波动大、内部焊点不牢等。

3)晶振安装板上时不振，用电热风吹一下或者拆下来重新装上去又起振。这主要是晶振负载与两端电容不匹配造成频率偏差太大，电热风吹的作用实际是相当于改变了线路的杂散电容。

4)晶振负载与晶振两端的电容的匹配:

其中，CL为晶振的负载电容值;C1、C2为晶振两端的电容值;C″为线路杂散电容。

晶振的匹配电容的主要作用是匹配晶振和振荡电路，使电路易于启振并处于合理的激励状态下，对频率也有一定的“微调”作用。对MCU，正确选择晶振的匹配电容，关键是微调晶体的激励状态，避免过激励或欠激励，前者使晶体容易老化、影响使用寿命并导致振荡电路EMC特性变劣;后者则不易启振，工作亦不稳定。

4 结论

正确地选择晶体匹配电容是很重要的，其取值范围为10～50 P;另外设计线路板时，应尽量减少线路杂散电容。

1 马忠梅.单片机的C语言应用程序设计［M］.北京:北京航空航天大学出版社，2006.

FAULT ANALYSIS AND PROCESSING METHOD OF OSCILLATION CIRCUIT

Li Nongfa
(Key laboratory of Earthquake Geodesy，Institute of Seismology，CEA，Wuhan 430071)

The reason why the crystal oscillator does not work is analyzed and the importance of crystal capacitance is emphasized.The corresponding solution methods are presented.

crystal;oscillation;capacitance;debugging;circuit board

TP306+.3

A

1671-5942(2013)Supp.(Ⅱ)-0114-02

2013-04-08

中国地震局地震研究所所长基金(IS201126048)

李农发，男，1961年生，高级工程师，主要从事大坝及地震仪器的研发工作.E－msil:13907116802@139.com