晶振是石英晶體諧振器(quartz crystal oscillator)的簡(jiǎn)稱，也稱有源晶振，它能夠產(chǎn)生MCU執(zhí)行指令所必須的時(shí)鐘頻率信號(hào)，MCU一切指令的執(zhí)行都是建立在這個(gè)基礎(chǔ)上的，時(shí)鐘信號(hào)頻率越高，通常MCU的運(yùn)行速度也就越快。只要是包含MCU的電子產(chǎn)品，都至少包含一個(gè)時(shí)鐘源，就算外面看不到實(shí)際的振蕩電路，也是在芯片內(nèi)部被集成，它被稱為電路系統(tǒng)的心臟。是為系統(tǒng)提供基本的頻率信號(hào)，如果晶振不工作，MCU就會(huì)停止導(dǎo)致整個(gè)電路都不能工作。然而很多工程師對(duì)晶振缺乏足夠的重視和了解，而一旦出了問(wèn)題卻又表現(xiàn)的束手無(wú)策，缺乏解決問(wèn)題的思路和辦法。

一、頻率偏移超出正常值。

異?，F(xiàn)象：設(shè)備工作不正常，串口輸出錯(cuò)誤

常見處理：更換合適的晶振

根本原因：晶振負(fù)載電容同電路不匹配。

解決辦法：調(diào)整電路匹配電容大小，或換用不同負(fù)載電容的晶振。

當(dāng)電路中心頻率正偏時(shí)，說(shuō)明CL偏小，可以增加晶振外接電容Cd和Cg的值。當(dāng)電路中心頻率負(fù)偏時(shí)，說(shuō)明CL偏大，可以減少晶振外接電容Cd和Cg的值。

二、晶振在工作中出現(xiàn)發(fā)燙，逐漸出現(xiàn)停振現(xiàn)象。

排除工作環(huán)境溫度對(duì)其的影響，可能出現(xiàn)的情況是激勵(lì)電平過(guò)大。

解決辦法：將激勵(lì)電平DL降低，可增加Rd來(lái)調(diào)節(jié)DL。

三、焊接對(duì)產(chǎn)品影響

異?，F(xiàn)象：不良率高，時(shí)間偏差大。

根本原因：焊接高溫導(dǎo)致晶振損壞，導(dǎo)致參數(shù)指標(biāo)惡化。

解決辦法：出現(xiàn)這種情況一般來(lái)說(shuō)引腳出現(xiàn)氧化現(xiàn)象，或者引腳鍍層脫落導(dǎo)致。

晶振的儲(chǔ)存環(huán)境相當(dāng)重要，常溫、常濕下保存，避免受潮。另外晶振引腳鍍層脫落，可能跟晶振廠商或者SMT廠商的制程工藝有關(guān)，需要進(jìn)一步確認(rèn)。

四、用兩家不同晶振廠商的產(chǎn)品，結(jié)果不一樣

異常現(xiàn)象：產(chǎn)品不工作，不良率高

根本原因：出現(xiàn)這種情況很好理解，不同廠商的材料、制程工藝等都不一樣，會(huì)導(dǎo)致在規(guī)格參數(shù)上有些許差異。例如同樣是+/-10ppm的頻偏，A的可能大部分是正偏，B的可能大部分是負(fù)偏。

解決辦法：一般來(lái)說(shuō)在這種情況下，如果是射頻類產(chǎn)品好讓晶振廠商幫忙做一些電路匹配測(cè)試，這樣確保電路匹配的好。如果是非射頻類產(chǎn)品則一般在指標(biāo)相同的情況下可以兼容。

五、跌落/振動(dòng)對(duì)產(chǎn)品的影響

異常現(xiàn)象：整機(jī)不工作，產(chǎn)品不良。

根本原因：跌落/振動(dòng)條件超出晶振能承受的強(qiáng)度。

解決辦法：改變晶振產(chǎn)品的型號(hào)，根據(jù)應(yīng)用要求選用不同的規(guī)格;

比如車載類的選用較大尺寸，便捷式產(chǎn)品選用更小尺寸。

六、 靜電/電流過(guò)大對(duì)產(chǎn)品的影響(針對(duì)有源晶振，聲表器件)

異?，F(xiàn)象：產(chǎn)品不工作，不良率高

根本原因：靜電、大電流燒壞產(chǎn)品。

解決辦法：做好防靜電，及電路保護(hù)工作。

晶振設(shè)計(jì)、過(guò)程中的注意事項(xiàng):

1、在PCB布線時(shí)，晶振電路的走線盡可能的短直，并盡可能靠近MCU。盡量降低振蕩電路中的雜散電容對(duì)晶振的影響。

2、PCB布線的時(shí)候，盡量不要在晶振下面走信號(hào)線，避免對(duì)晶振產(chǎn)生電磁干擾，從而導(dǎo)致振蕩電路不穩(wěn)定。

3、如果PCB板比較大，晶振盡量不要設(shè)計(jì)在中間，盡量靠邊一些。這是因?yàn)榫д裨O(shè)計(jì)在中間位置會(huì)因PCB板變形產(chǎn)生的機(jī)械張力而受影響，可能出現(xiàn)不良。

4、如果PCB板比較小，那么建議晶振設(shè)計(jì)位置盡量往中間靠，不要設(shè)計(jì)在邊沿位置。這是因?yàn)镻CB板小，一般SMT過(guò)回流焊都是多拼板，在分板的時(shí)候產(chǎn)生的機(jī)械張力會(huì)對(duì)晶振有影響，可能產(chǎn)生不良。

5、在選擇晶振的型號(hào)及規(guī)格參數(shù)時(shí)，工程師應(yīng)盡量與晶振大廠商或者專業(yè)代理商確認(rèn)，避免選擇的尺寸或者指標(biāo)不常用，導(dǎo)致供貨渠道少、批量供貨周期長(zhǎng)而影響生產(chǎn)，而且在價(jià)格上也會(huì)處于被動(dòng)。

6、帶有晶振的電路板一般不建議用超聲波清洗，避免發(fā)生共振而損壞晶振導(dǎo)致不良。