單片機晶振故障的分析及處理

　　一、單片機的晶振的常見故障

　　晶振用一種能把電能和機械能相互轉化的晶體在共振的狀態下工作，以提供穩定，精確的單頻振蕩。單片機的晶振問題是一種常見的現象，下面就是單片機常見的6種晶振故障：

　　1.PCB板布線錯誤；

　　2.單片機或者晶振質量有問題；

　　3.負載電容或匹配電容與晶振不匹配或者電容質量有問題；

　　4.PCB板受潮，導致阻抗失配而不能起振；

　　5.晶振電路的走線過長；

　　6.外圍電路的影響。

　　二、單片機晶振故障的處理

　　1.排除電路錯誤的可能性，就可用相應型號單片機的推薦電路進行比較。

　　2.排除晶振為停振品的可能性，因此需要測試多個晶振。

　　3.試著改換晶體兩端的電容，也許晶振就能起振了，電容的大小就直接參考晶振的使用說明。

　　4.在PCB布線時晶振電路的走線應盡量短且盡可能靠近IC,杜絕在晶振兩腳間走線。

　　5.排除外圍元件不良的可能性，因為外圍零件無非為電阻，電容，你很容易鑒別是否為良品。

　　三、單片機的晶振的要點解析

　　1.單片機的晶振到底如何選擇？

　　1）看晶振的誤差率是正還是負，相應配的電容相反。一般來講，該電容要用零溫度系數電容。經驗判斷，如果電容上有R或J或黑點的電容全是零溫度系數電容。

　　2）判斷電容溫度系數絕妙的辦法，點一支香煙，把電容靠在香煙火頭上，然后用LCR表檢測，電容值不變的電容就是零溫度系數電容。

　　2. 如何檢測晶振是否正常？

　　檢測晶振是否正常的最實用的方法就是用示波器接晶振的任一引腳，示波器的接地引腳接線路板上的地，如果晶振正常則會顯示正弦波（單片機內部將其變為方波），正弦波的頻率與晶振的標注的頻率相差不大。

　　3.怎樣判斷晶振是否被過分驅動？

　　電阻RS常用來防止晶振被過分驅動。過分驅動晶振會逐漸損耗減少晶振的接觸電鍍，這將引起頻率的上升。可用一臺示波器檢測OSC輸出腳，如果檢測出來非常清晰的正弦波，且正弦波的上限值和下限值都符合需要，則晶振未被過分驅動；相反，如果正弦波形的波峰，波谷兩端被削平，而使波形成為方形，則晶振被過分驅動。這時就要用電阻RS來防止晶振被過分驅動。

　　4.晶振為何被要求緊挨著IC?

　　晶振是通過電激勵來產生固定頻率的機械振動，而振動又會產生電流反饋給電路，電路接到反饋 后進行信號放大，再次用放大的電信號來激勵晶振機械振動，晶振再將振動產生的電流反饋給電路，如此這般。當電路中的激勵電信號和晶振的標稱頻率相同時，電 路就能輸出信號強大，頻率穩定的正弦波。整形電路再將正弦波變成方波送到數字電路中供其使用。問題在于晶振的輸出能力有限，它僅僅輸出以毫瓦為單位的電能量。在 IC（集成電路） 內部，通過放大器將這個信號放大幾百倍甚至上千倍才能正常使用。晶振和 IC 間一般是通過銅走線相連的，這根走線可以看成一段導線或數段導線，導線在切割磁力線的時候會產生電流，導線越長，產生的電流越強。現實中，磁力線不常見，電磁波卻到處都是，例如：無線廣播發射、電視塔發射、手機通訊等等。晶振和IC之間的連線就變成了接收天線，它越長，接收的信號就 越強，產生的電能量就越強，直到接收到的電信號強度超過或接近晶振產生的信號強度時，IC內的放大電路輸出的將不再是固定頻率的方波了，而是亂七八糟的信 號，導致數字電路無法同步工作而出錯。所以，畫PCB（電路板）的時候，晶振離它的放大電路（IC管腳）越近越好。