振蕩電路不起振的故障分析及處理方法*

李農發

(中國地震局地震研究所(地震大地測量重點實驗室)，武漢 430071)

振蕩電路不起振的故障分析及處理方法*

李農發

(中國地震局地震研究所(地震大地測量重點實驗室)，武漢 430071)

分析晶體振蕩器不起振的原因及晶體匹配電容的重要性，提出相應的解決方法。關鍵詞 晶體;振蕩;電容;調試;線路板

1 引言

在線路板調試過程中經常會遇到晶體振蕩器不起振的故障，根據相關電路的工作原理及調試電路的實際經驗，提出了故障的分析及解決方法［1］。

2 工作原理

晶體振蕩器電路中兩端的并聯電阻的作用:1)配合IC內部電路組成負反饋、移相，使放大器工作在線性區;2)限流防止諧振器被過驅;3)并聯降低諧振阻抗，使諧振器易啟動;4)電阻取值影響波形的脈寬。

晶體振蕩器電路中兩端電容的作用:只有在外部所接電容為匹配電容的情況下，振蕩頻率才能保證在標稱頻率附近的誤差范圍內。最好按照所提供的數據設置，如果沒有提供數據，一般為30 pF左右，太小了不容易起振。

3 故障分析與解決方案

1)在某些情況下，可以通過調整兩個電容的大小來微調振蕩頻率，當然可調范圍一般在10 ppm量級。

2)晶振時振時不振。原因:①晶振負載與兩端電容不匹配造成頻率偏差太大;②晶振本身有問題，寄生、阻抗值波動大、內部焊點不牢等。

3)晶振安裝板上時不振，用電熱風吹一下或者拆下來重新裝上去又起振。這主要是晶振負載與兩端電容不匹配造成頻率偏差太大，電熱風吹的作用實際是相當于改變了線路的雜散電容。

4)晶振負載與晶振兩端的電容的匹配:

其中，CL為晶振的負載電容值;C1、C2為晶振兩端的電容值;C″為線路雜散電容。

晶振的匹配電容的主要作用是匹配晶振和振蕩電路，使電路易于啟振并處于合理的激勵狀態下，對頻率也有一定的“微調”作用。對MCU，正確選擇晶振的匹配電容，關鍵是微調晶體的激勵狀態，避免過激勵或欠激勵，前者使晶體容易老化、影響使用壽命并導致振蕩電路EMC特性變劣;后者則不易啟振，工作亦不穩定。

4 結論

正確地選擇晶體匹配電容是很重要的，其取值范圍為10～50 P;另外設計線路板時，應盡量減少線路雜散電容。

1 馬忠梅.單片機的C語言應用程序設計［M］.北京:北京航空航天大學出版社，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

中國地震局地震研究所所長基金(IS201126048)

李農發，男，1961年生，高級工程師，主要從事大壩及地震儀器的研發工作.E－msil:13907116802@139.com