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2020年10月13日 | 如何使用萬(wàn)用表測(cè)量晶振的好壞

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  可以用萬(wàn)用表測(cè)量一下測(cè)量一下OSC_IN, OSC_OUT腳的電壓,如果晶振起振,可以用直流檔測(cè)到2-3V左右的電壓。


  如果測(cè)出的直流電壓不在此范圍內(nèi),說(shuō)明晶振沒(méi)有起振。

如何使用萬(wàn)用表測(cè)量晶振的好壞

  判斷

  一個(gè)晶振電路的好壞,主要有兩個(gè)衡量因素:

  1)振蕩波形的幅度是否滿足邏輯電平的要求

  2)振蕩波形的頻偏是否滿足要求

  3)可靠性(包括環(huán)境溫度,老化等各種情況的穩(wěn)定性)


  采用示波器測(cè)試振蕩波形的幅度以及頻率。

  如果條件允許,對(duì)于》1MHz的高頻的振蕩波形,需要選用高帶寬、高采樣率、高存儲(chǔ)深度的示波器進(jìn)行測(cè)量,比如大幾萬(wàn)的安捷倫示波器。并且采用專(zhuān)門(mén)的高頻探頭進(jìn)行測(cè)量,否則示波器的探頭可能會(huì)影響振蕩條件。導(dǎo)致頻率以及幅度與實(shí)際的不符。


  波形的頻偏和幅度跟負(fù)載電容有很多的關(guān)系,需要根據(jù)晶振規(guī)格書(shū)要求選擇合適的容值。并且用品牌廠家的電容,一般晶振的規(guī)格書(shū)中會(huì)推薦電容廠家,優(yōu)先列表中選擇合適的廠家。Microchip的PIC處理器還需要通過(guò)配置字設(shè)置激勵(lì)強(qiáng)度。


  我們N年前的一款產(chǎn)品,1MHz-4MHz推薦使用中激勵(lì)模式,》4MHz推薦高激勵(lì)模式,我們?cè)谑褂?MHz的晶振時(shí),配置成中激勵(lì)模式,導(dǎo)致少數(shù)幾個(gè)產(chǎn)品在高溫條件下時(shí),其幅度只有3Vp-p,幅度不滿足要求,單片機(jī)不工作,導(dǎo)致了批量返工。


  在全工作溫度范圍內(nèi)(0-85度)一般石英晶體的頻率精度可以達(dá)到100ppm左右,如果用這個(gè)信號(hào)做為RTC時(shí)鐘的時(shí)鐘源,一年累積下來(lái),時(shí)間大概會(huì)有1個(gè)小時(shí)的誤差。如果是異步時(shí)鐘的通信,對(duì)時(shí)鐘的頻率精度也有一定的要求。比如UART通信,為了避免bit位之間的錯(cuò)位,時(shí)鐘的頻率精度在全工作溫、濕度范圍內(nèi)至少可以通過(guò)單片機(jī)的PWM功能,將晶振產(chǎn)生的振蕩信號(hào)通過(guò)單片機(jī)PLL功能倍頻之后再分頻,比如分頻到1Hz的信號(hào),通過(guò)IO口輸出,通過(guò)普通的單片機(jī)測(cè)量周期,測(cè)量其頻偏??梢酝ㄟ^(guò)另一個(gè)常溫下工作的單片機(jī)自動(dòng)測(cè)量周期,將待測(cè)單片機(jī)放入高低溫箱中,自動(dòng)長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量1Hz的輸出信號(hào),對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,判斷工作狀況。

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