元器件知识：为什么晶振会烧坏

发布时间：2024-03-18 14:48
作者：AMEYA360
来源：网络
阅读量：374

　　首先要清楚的一件事情是：晶振分为无源晶振与有源晶振两大类。

　　基于这两类晶振的内部结构与工作原理的差异，晶振被烧坏的情况也要分为两大类：

　　针对无源晶振被烧坏的情况有以下两点：

　　1、手焊操作不当

　　假如利用高温或长时间对导脚部位进行加热，会导致晶振内部晶片镀银层破坏，电阻超差等问题，引发晶振不起振。

　　2、激励功率过大

　　根据应用领域的不同，选择合适激励功率的晶振，切不可只为了改变晶振的输出频率，任意改变电路输入给晶振的激励功率的大小。因为电路提供的激励功率过大可能会导致石英晶片振幅变大，因此过多的热量产生导致石英晶片振动区域的温度升高。石英晶片本身则产生梯度性温度攀升，直接破坏频率稳定度。由于晶片机械性变形程度可能会超出弹性极限，造成晶格不可恢复性的位移，造成晶振输出频率永久性频偏。更严重的情况下，石英晶片振碎，导致晶振彻底不起振(停振)，也就是我们所说的“烧坏”。造成等效电阻变大(注：一般晶振电阻值为10~100Ω)，影响晶振起振，严重情况下造成晶振停振。激励功率过大，还可能导致导致固着晶片与基座的导电胶受损，比如断裂，后果是造成晶振内部电路断路、晶振停振。

　　在无源晶振的电路应用中，加在晶振两端的电压很低，因此无源晶振被烧坏的情况极少。而该类事故却更多发生在有源晶振的不当应用上，因此需要引起特别关注。

　　针对有源晶振被烧坏的情况也分为以下两点：

　　1、电压输入接错方向

　　石英晶体振荡器通常用法：一脚悬空，二脚接地，三脚接输出，四脚接电压。

　　电压正确接法：必须把电压输入接到晶振的电压输入脚(VCC)。若错接到接地脚，晶振就会被电流 “烧坏”。

元器件知识：为什么晶振会烧坏

　　2、输入电压参数选错

　　一般输入电压：1.8V、2.8V、 3.3V、5V。如果把5V供给额定电压为1.8V的有源晶振，就会带来晶振被烧坏的高风险。

　　如下图所示：

　　有源晶振2.048MHz被烧坏案例

　　有源晶振2.048MHz在焊接前，各项电气参数正常。在焊接后，发生停振现象。

　　针对该晶振开盖检验，发现晶片电极面、IC无异常，金线表现为明显的熔断结球现象，从而造成电路断路。

元器件知识：为什么晶振会烧坏

　　分析为该颗有源晶振通电后受到超出自身负荷的电压及电流导致金线熔断,电路出现断路现象，造成晶振停振。后续经核实，证明确实如此。

　　针对有源晶振的特别提醒：有源晶振只有被输入了超负荷高压电源才会被击穿。切勿输入电压接错或接反。

（备注：文章来源于网络，信息仅供参考，不代表本网站观点，如有侵权请联系删除！）

上一篇：TDK推出具备模拟和开关输出的新型双芯片抗杂散场3D位置传感器

下一篇：加快采购国产车规芯片

在线留言询价

相关阅读
晶振不起振常见的原因和解决办法
行业新闻

晶振不起振常见的原因和解决办法

　　晶体振荡器(晶振)是电子设备中常用的元件，用于产生稳定的时钟信号。然而，有时晶振可能会出现不起振的情况，导致设备无法正常工作。本文AMEYA360将探讨晶振不起振的常见原因以及相应的解决方法。　　1.晶振不起振的常见原因　　1.1 连接问题：晶振的引脚连接不良、焊接问题或者连线长度过长都可能导致晶振不起振。　　1.2 环境问题：环境温度变化大、湿度过高或受到外部电磁干扰都有可能影响晶振的起振。　　1.3 电源问题：电源波动、噪声干扰或供电电压不稳定都可能对晶振的起振造成影响。　　1.4 晶片问题：晶振芯片损坏、老化或质量问题也可能导致晶振不起振。　　2.晶振不起振的解决办法　　2.1 检查连接：首先应检查晶振与周围电路的连接情况，保证焊接良好、引脚接触紧密，避免连接问题导致不起振。　　2.2 调整环境：保持工作环境稳定，避免温度过高或过低、湿度过大、电磁干扰等情况对晶振起振的影响。　　2.3 优化电源：确保给晶振提供稳定、干净的电源，避免电源问题影响晶振的正常工作。　　2.4 更换晶片：如果经过排除其他原因仍未解决问题，可能需要考虑更换晶振芯片，选择质量可靠的新晶片来替代可能损坏或老化的晶片。　　3.晶振不起振的调试技巧　　3.1 使用示波器：通过示波器观察晶振输出波形，判断晶振是否起振，排除信号输出问题。　　3.2 频率计测量：使用频率计测量晶振输出频率，判断晶振是否在正常范围内工作。　　3.3 接地处理：合理设计、布局接地，避免接地问题影响晶振的正常起振。　　4.晶振不起振的预防措施　　4.1 选用品质好的晶振：选择知名品牌、优质可靠的晶振产品，降低因晶片质量问题导致不起振的风险。　　4.2 严格控制焊接工艺：在生产过程中严格控制焊接工艺，确保晶振与电路板连接牢固可靠。　　4.3 设备维护：定期检查设备，保持设备清洁、通风良好，避免灰尘、潮湿等环境因素影响晶振的工作。
2024-04-19 10:15 阅读量：328
什么是晶振 晶振的分类与区别
行业新闻

什么是晶振 晶振的分类与区别

　　晶振(Crystal Oscillator)是一种利用晶体的谐振频率作为稳定的振荡源的电子元器件。晶振在电子工程领域中起着至关重要的作用，广泛应用于计算机、通信设备、射频系统、精密仪器等各种电子产品中。　　1.什么是晶振　　晶振是一种通过外加电场或电压来使晶体产生机械振动，进而产生谐振信号输出的被动元器件。它由晶体谐振器件和放大器构成，可提供高度稳定的时钟信号。晶振的频率稳定性远优于传统的 LC 振荡器，因此被广泛应用于需要高精度时钟信号的领域。　　2.晶振的分类　　根据晶体结构和振荡模式的不同，晶振可以分为以下几种主要类型：　　石英晶振：是最常见的晶振之一，利用石英晶体的振荡特性来产生稳定的振荡频率。石英晶振具有高稳定性、低温漂移和低相位噪声的优点，适用于需要高精度时钟信号的应用。　　陶瓷晶振：采用陶瓷材料代替石英作为振荡元件，具有体积小、成本低的优势。然而，相对于石英晶振，陶瓷晶振的频率稳定性和温度特性可能较差。　　表面声波晶振：表面声波晶振利用表面声波的传播特性来实现振荡，适用于一些低功耗、小型化的应用。它的频率稳定性较好，但输出功率较低。　　滤波晶振：滤波晶振结合了晶振和滤波器的功能，不仅可以提供稳定的时钟信号，还能过滤掉输入信号中的干扰成分，保证输出信号的纯净性。　　温度补偿晶振：TCXO 是通过在晶振中引入温度传感器和温度补偿电路来抵消温度变化对频率稳定性的影响。它在环境温度变化较大的情况下能够保持较高的频率稳定性。　　3.各类晶振之间的区别　　稳定性：石英晶振的频率稳定性通常比其他类型的晶振更高。　　成本：陶瓷晶振相对便宜，适用于一些对成本要求较低的应用。　　体积：表面声波晶振和滤波晶振通常体积较小，适合于紧凑空间的设计。　　功耗：表面声波晶振通常具有较低的功耗，适合于一些对功耗要求严格的应用场景。　　温度特性：TCXO在温度变化下具有更好的频率稳定性，能够保持较高的精度。　　频率范围：不同类型的晶振在频率范围上可能有所不同，选择适合的晶振类型取决于具体应用需求。　　选择适合的晶振类型需要综合考虑频率稳定性、成本、功耗、体积和温度特性等因素。不同类型的晶振各有优劣，并且适用于不同的应用场景。　　晶振作为电子领域中一种关键的被动元器件，为各种电子产品提供了稳定的时钟信号。通过深入了解晶振的原理和不同类型之间的区别，可以更好地选择适合特定应用需求的晶振类型，从而确保电子产品的性能和稳定性。
2024-03-07 11:05 阅读量：1520
村田电子：晶振在使用时需要关注哪些参数
行业新闻

村田电子：晶振在使用时需要关注哪些参数

　　我们常常看到一句话：晶振是单片机系统的“心脏”。　　为什么这么说呢？单片机内部电路工作需要统一的节奏，类似于跑步打节拍，节奏对了才能有条不紊的各自行事。如果没有时钟，单片机压根就无法工作；如果时钟不对，单片机内部就会混乱不堪，也无法正确的工作。　　晶振产生时钟信号的起源　　其实我们工程师为了方便，缩写了晶振，全称则是晶体谐振器，是由石英晶体片或陶瓷晶体片经过加工并镀上电极而做成的。　　石英晶体或陶瓷晶体片有一个特殊的特性——压电效应，就是当我们在晶体上施加电压时，晶体中的晶格在电场力的作用下内部会出现较强的内应力而发生变形，晶体在电场的作用下，其内应力和形变都会发生变化，产生机械振动。当电场消失后，晶体的变形也会随之消失。　　当我们给晶振通入一个稳定的交变信号，晶振就会产生稳定的机械振动，下图所示为晶振的符号和等效电路。　　晶振两端施加的交变信号频率等于晶振谐振频率时，晶振的电抗为0呈现电阻特性。谐振频率也是晶振等效电路中C1,L1,R1串联支路的谐振频率，故也称串联谐振频率。　　晶振的反谐振频率指的是整个等效电路的谐振频率也称并联谐振频率。当输入信号的频率接近并联谐振频率时，晶振的电抗趋于无穷大。　　从Fa到 Fs之间的区域就是通常所谓的“并联谐振区”也是晶振正常工作的区域了。在此区域晶振呈电感特性，从而带来了相当于180 °的相移。　　那么在实际电路设计中，谁来提供稳定的交变信号呢？就是单片机（芯片）了。具体的参考电路如下图所示。通常皮尔斯振荡电路的晶振振荡电路，其实就是由单片机内部的反相器和反馈电阻，与外部的两个电容组成。有了芯片提供突变信号晶振就可以产生频率稳定的振荡信号了。　　不同晶振的区别　　上面简述的这部分晶振的特性，都是用来描述无源晶振（Crystal/Xtal）的，那晶振都有哪些分类呢？我们以村田的晶振为例，晶振的分类主要有陶瓷无源晶振(Ceramic Resonator)、石英无源晶振(Crystal Resonator)、有源晶振(Oscillator/XO)、温度补偿晶振(TCXO)、预编程晶振。　　陶瓷无源晶振：通过人工技术处理，将细微的粉末给予压电效应后燃结成型，制作成所需要产品的尺寸，且陶瓷频率受压电材料厚度决定，频率与厚度成正比关系，厚度越厚频率越大。陶瓷晶振的精度比石英晶振低，但是制作成本低、起振时间短。在一些消费类电子和汽车电子中，能看到陶瓷晶振的身影。像村田的CSTNR_G/CSTCR_G系列就是适用在汽车应用上，安全控制、车身控制，电池控制等等。　　石英无源晶振：利用原生的石英材料切割成不同形状加工制作，频率受切割的轴向、大小及厚度的影响产生不同的频率。石英晶振精度高，最高能达到±10ppm-300ppm，可运用到高精度仪器及设备中。例如村田的XRCGB25M000F1SBAR0，频率25MHz，精度±10ppm，换算成百分比就是±0.001%。　　有源晶振：一个完整的振荡器，里面除了石英晶体外，还有晶体管和阻容元件。　　预编程晶振：把晶振参数，如频率偏差、工作电压、负载电容、频率等提供给晶振厂家，通过电脑等设备编程，将频点、精度、频差等些参数写入空白芯片。　　晶振该如何选型　　说完了晶振的种类，那么在实际应用中，我们选晶振时，应该关注晶振的哪些特性？　　一般情况下，我们需要根据自己的应用，选择晶振的类型，比如是有源的还是无源的。如果是无源的话，需要关注下面这些参数：　　1）标称频率：在晶振的外壳上可以找频率，不同晶振对应不同的频率，选择多大频率的晶振，取决于系统的要求，比如STM32F103RCT6单片机的HSE时钟输入典型值是8MHz，因此选择相应8MHz频率的晶振即可。　　2）精度：指的是晶振的频率相对于标称值的最大允许偏差，一般用ppm来表示，即百万分之一，值越小精度越高。　　频率公差即初始频偏，由于生产制造时不可避免的系统误差而产生了晶振的频率偏差，频率温度特性即温漂大家很好理解，就是外界温度变化带来的频偏，原厂会保证在晶振工作范围内的最大频偏，而频率老化，车规应用关注的比较多，原厂会保证10-15年内的老化的频偏。　　3）ESR 等效串联电阻：晶振的内阻，和晶振的功耗有关系，如果ESR太高，功耗会增加，甚至无法起振。如果ESR越小，成本也会有所增加，因此可以根据实际情况进行选择。　　基本上所有的应用都需要晶振选型，比如在汽车电子应用中就涉及多个晶振，尤其是现在大火的ADAS。村田就曾总结过在ADAS中使用到的晶振，以及如何选型（以下视频）：　　晶振测试方法　　最后，我们再讲一讲晶振的出厂测试，就是厂商对晶振出厂测试。出厂测试的内容可就非常多了，包括频率偏差、负载电容、振荡频率、起振余裕度、激励功率等专业参数测试。像村田就可以提供IC匹配的免费增值服务。对于上述测试有需求的客户可以寄送到村田实验室做匹配，然后应用工程师会直接把PCB送还。　　对于晶振的振荡稳定性（起振余裕度（负阻）、激励功率），频率稳定性（频偏）都有相应的测试方法。拿振荡频率测试来说，需要频谱分析仪、天线，按照下图准备好测量设备：　　测试时，让天线尽可能靠近振荡电路，但不能触碰到振荡电路，然后就可以读取频谱分析仪响应的峰值频率。
2023-05-06 11:55 阅读量：2105
热门分类
盒子，外壳，机架 电缆，电线 电路保护 连接器，互连器件 开发套件 机电产品 嵌入式解决方案 风扇，热管理 光电元件 其它 无源元件 电源 半导体 传感器，变送器 测试与测量
  • 一周热料
  • 紧缺物料秒杀
型号 品牌 询价
TL431ACLPR Texas Instruments
BD71847AMWV-E2 ROHM Semiconductor
CDZVT2R20B ROHM Semiconductor
RB751G-40T2R ROHM Semiconductor
MC33074DR2G onsemi
型号 品牌 抢购
STM32F429IGT6 STMicroelectronics
BU33JA2MNVX-CTL ROHM Semiconductor
IPZ40N04S5L4R8ATMA1 Infineon Technologies
ESR03EZPJ151 ROHM Semiconductor
BP3621 ROHM Semiconductor
TPS63050YFFR Texas Instruments
热门标签
ROHM
Aavid
Averlogic
开发板
SUSUMU
NXP
PCB
传感器
半导体
原厂授权品牌
更多授权品牌>>
资讯排行榜
  • 周排行榜
  • 月排行榜

相关百科
晶振 压控晶振 有源晶振
关于我们
AMEYA360微信服务号 AMEYA360微信服务号
AMEYA360商城(www.ameya360.com)上线于2011年，现 有超过3500家优质供应商，收录600万种产品型号数据，100 多万种元器件库存可供选购，产品覆盖MCU+存储器+电源芯 片+IGBT+MOS管+运放+射频蓝牙+传感器+电阻电容电感+ 连接器等多个领域,平台主营业务涵盖电子元器件现货销售、 BOM配单及提供产品配套资料等，为广大客户提供一站式购 销服务。