那些被晶振傻傻忽悠的曾经
来源：http://www.jinluodz.com 作者：jinluodz 2013年06月21
前不久，有个客户打电话抱怨说到，产品生产出来后，时间一会儿走一会儿不走的，由于他不懂，所以很着急。他工厂是生产电子表的，在他当时提出这个问题，时钟突然停止工作什么原因造成的呢？后而又立马随即而出的指向了晶振的问题，因为晶振是各板卡的心跳发生器，说为什要卧装，而不像电解电容那样直立安装呢？直立安装岂不省事多了吗？而且还用一个倒U型卡子焊在主板上，这不是其外壳应接地吗？轻轻一按则晶振与卡子间还会出现很大的间隙。大家都一致认可很有可能是晶振的安装方式不正确，最后实验得出结论，部分板卡是这个原因。其实提出这个问题，最主要还是看你是什么板卡，什么样的IC，当然晶振也是关键之一，可以选择好的晶振厂家，那样保证晶振时钟的走时精准耐用。
时间存在偏差主要是频率有偏差，1PPM的频率偏差换算成天时间误差就是0.0864S。那么如果需要时间误差要做到准确就最好晶振两端的电容要按正常配比焊接，同时要晶振供应商帮忙通过QWA检测找最好的0误差PPM值，按0误差的标准来指定供货的频率范围。20PPM的标准误差一个月60秒，这还要根据所指向的IC和线路设计，匹配要求对不上偏差可能还会大一点。
晶振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来，如果没有，一般是30pF左右。太小了不容易起振。在某些情况下，也可以通过调整这两个电容的大小来微调振荡频率，当然可调范围一般在10ppm量级。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，而后者则不易启振，工作亦不稳定，所以正确地选择晶体匹配电容是很重要的。
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关于晶振时振时不振，其实无非是晶振负载与两端电容不匹配造成频率偏差太大，或者说晶振本身就存在着问题，寄生、阻抗值波动大、内部焊点不牢等。或遇晶振装板上不行时，用电热风吹一下或者拆下来重新装上去又可以了，其实这完全关系到晶振负载与两端电容不匹配造成频率偏差太大。然而在这里，电热风实际上是起到了改变了线路的杂散电容的作用。许多工程师开始纠结于此了，晶振的负载与晶振两端的电容如何匹配呢？其实很简单，用个科学计算的方程式来推算，就是CL=(C1*C2)/(C1+C2)+C”，其中CL指的是晶振的负载电容值， C1 C2指的是晶振两端的电容值，C”指的是线路杂散电容。
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当操作时，焊接碰到将32.768HZ石英晶振的外壳焊在板上来实现信号屏蔽防干扰，这样的结果只会导致因焊接时间太长将晶振内部的焊点融化，内部结构晶片倾斜碰壳而短路。然而最好的方法是PCB板上设有两个针孔使用铜线捆绑晶振，或者使用橡胶粘结剂进行。晶振弯脚时随意弯曲，最佳的弯曲是用手指捏住圆柱晶体的外壳，用镊子夹住离晶体基座底部3mm以上的引线处，用镊子夹住弯曲引线成90°，不要用力拉引线。用力拉引线可能造成引线根部的玻璃子破裂，而产生漏气导致电气性能损坏。如果漏气了晶振也就基本上是不能用了。因为焊接时有阻焊剂等脏污就选择使用超声波清洗PCBA板：经超声波清洗或超声波焊接会影响和损坏石英晶体的内部结构甚至晶片破损。晶振起振时间长，开机不振关机再开机就起振，耗电量大成品电池不耐用。这主要是晶振的电阻太大造成的，低电压下晶振就无法起振了。
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