发布时间:2025-06-13 阅读量:173 来源: 我爱方案网 作者: 扬兴晶振
【导读】晶振作为电子设备的"心跳发生器",其起振状态直接决定系统能否正常运行。本文深度解析四种检测方法的实战要点:示波器法需规避探头电容引发的停振风险,万用表电压法需警惕芯片故障导致的误判,频率计通过波形特征精准锁定起振状态,而听声辨振实为认知误区——人耳可闻的异常声响反而暴露晶振缺陷。随着5G/新能源产业爆发式增长,国产晶振厂商正加速技术攻坚,保障起振检测的可靠性已成为行业刚需。
1、用示波器看波形用示波器看波形是最直接的方法。因晶振波形的占空比为50%,所以测得的平均电压为1/2Vcc左右。
晶振波形一般是正弦波或者方波,当输出波形是方波时,一般上升沿比较陡峭,且包含了较多的高频信号,这个时候就要保证测试的带宽足够,理论值是带宽是被测信号频率的2倍,实际测试方波时带宽应该是被测信号频率的10倍。除了带宽之外,在测试晶振时,还有一点应该重点注意:晶振对电容负载较敏感,探头电容相对较大,相当于一个很重的负载并联在晶振电路中,容易导致电路停振而得不出正确的测量结果。所以在进行晶振测试的时候,需要保证足够的带宽和较小的输入电容。
2、用数字万用表的电压档测电压无源晶振具备两个管脚:频率输入脚与频率输出脚。若晶振已经起振,说明这两个管脚之间必然存在电压差,这样才会有流经的电流对晶片产生激励功率。所以,我们可以用万用表的直流电压档,测量晶振两个引脚的电压。起振的时候,晶振两端的电压一般为芯片供电电压Vcc的一半。但这里要注意,若芯片不良,则无法捕捉到晶振正在提供给它的正确的时钟信号。在这种情况之下,我们容易对晶振是否起振做出误判。
3、使用频率计测试使用频率计测量晶振频率输出脚位时,若有正常的波形(常见为方波,温补晶振有削峰正弦波输出)或正常频率信号输出,则可视为该晶振已经正常起振。
4、最后,听声音判断晶振是否起振的方法,并不可靠。因为晶体的振荡频率远超人耳能够听见的频率上限,有时能够听到反而是有问题的,说明晶体质量不佳,更多的时候,正常工作的晶体是不会发出任何人耳能听到的声音的,有时声音来自外电路元件。晶振是电路中必不可少的电子元器件,主要有无线数据传输和计时两种用途。
随着国内5G、新能源产业的迅速发展,国内晶振需求量快速增长,国内厂商正奋力追赶,加快国产替代进程。
【小知识】时钟芯片一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路,英文名称:Real-time Clock/Calendar Chip(简称:RTC),可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时,具有闰年补偿功能。采用IIC通信接口。
可编程晶振改变频率的核心原理是:通过内部集成的锁相环(PLL)和数字分频/倍频电路,对基础石英晶体产生的固定频率进行精密的数学运算(分频、倍频、分数分频),最终输出一个用户通过数字接口(如I²C、SPI)编程设定的目标频率。
晶振是电路中可以提供高度稳定时钟信号的元器件。通常一个系统共用一个晶振,便于各部分保持同步,一起“干大事”。比如在我们常用的计算机系统中,晶振可比喻为各板卡的“心跳”发生器,如果主卡的“心跳”出现问题,必定会使其他各电路出现故障。人体的心跳搏动,离不开血液。晶振也是一样,离不开电流。
晶振自身产生时钟信号,为各种微处理芯片作时钟参考,晶振相当于这些微处理芯片的心脏,没有晶振,这些微处理芯片将无法工作。晶振的作用就是为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统共用一个晶振,便于各部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振,而通过电子调整频率的方法保持同步。晶振主要运用于单片机、DSP、ARM、PowerPC、CPLD/FPGA等CPU,以及PCI接口电路、CAN接口电路等通讯接口电路。
在汽车产业加速向"软件定义汽车(SDV)"转型的浪潮下,汽车制造商正以创新突破传统边界,聚焦于在区域控制器中集成受保护的半导体开关。以电子保险丝与 SmartFET 为代表的新型保护器件,不仅能高效保护负载、传感器和执行器,更从根源上提升了功能安全性,实现对功能故障的快速响应与精准应对。区别于传统域架构将软件分散部署于多个 ECU 的模式,区域控制架构采用集中控制与计算的核心思路——将分散的 ECU 软件统一整合至强大的中央计算机,为下游的电子控制与配电系统赋予了更高的灵活性。