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单片机中的晶振应用效应

来源:http://dgkjly.com 作者:dgkjly 2014年01月15
      整天在讨论单片机,那么单片机到底是什么呢?是一款什么机器?还是设备?还是什么数码产品?其实以上都不对,单片机简单的讲它就是一个线路加各款型电子元件器件组成的一块集成线路,也可以简称为微处理器,微芯片,微存储器等产品,简单点就是机器设备处理系统。
     机器设备运动工作主要就是靠单片机的指令,比如SMT高速贴片机器,单片机在里面的作用就是控制整部机器的功能,功能主要有贴片电子料的尺寸,速度,断料报警等多项功能。当然单片机面板也少不了一颗石英晶振,晶振在单片机又起到什么样的作用呢?其实晶振在单片机面板中起到了关键作用,单片机的核心材料是处理芯片,而芯片的工作又是晶振的功劳,芯片工作之前需要石英晶振发出一个频率,使IC芯片能得到指令而运行。

那么单片机的常见故障又有那些呢?                
    晶振用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作,以提供稳定,精确的单频振荡。单片机的晶振问题是一种常见的现象,下面就是单片机常见的6种晶振故障:       1.PCB板布线错误;2.单片机或者晶振质量有问题;3.负载电容或匹配电容与晶振不匹配或者电容质量有问题;4.PCB板受潮,导致阻抗失配而不能起振;5.晶振电路的走线过长;6.外围电路的影响。    
    二、单片机晶振故障的处理    
    1.排除电路错误的可能性,就可用相应型号单片机的推荐电路进行比较。    
    2.排除晶振为停振品的可能性,因此需要测试多个晶振。    
    3.试着改换晶体两端的电容,也许晶振就能起振了,电容的大小就直接参考晶振的使用说明。    
    4.在PCB布线时晶振电路的走线应尽量短且尽可能靠近IC,杜绝在晶振两脚间走线。    
    5.排除外围元件不良的可能性,因为外围零件无非为电阻,电容,你很容易鉴别是否为良品。 
  
    三、单片机的晶振的要点解析    
    1.单片机的晶振到底如何选择?(1)看晶振的误差率是正还是负,相应配的电容相反。一般来讲,该电容要用零温度系数电容。经验判断,如果电容上有R或J或黑点的电容全是零温度系数电容。(2)判断电容温度系数绝妙的办法,点一支香烟,把电容靠在香烟火头上,然后用LCR表检测,电容值不变的电容就是零温度系数电容。    
    2. 如何检测晶振是否正常?    检测晶振是否正常的最实用的方法就是用示波器接晶振的任一引脚,示波器的接地引脚接线路板上的地,如果晶振正常则会显示正弦波(单片机内部将其变为方波),正弦波的频率与晶振的标注的频率相差不大。    
    3.怎样判断晶振是否被过分驱动?    电阻RS常用来防止晶振被过分驱动。过分驱动晶振会逐渐损耗减少晶振的接触电镀,这将引起频率的上升。可用一台示波器检测OSC输出脚,如果检测出来非常清晰的正弦波,且正弦波的上限值和下限值都符合需要,则晶振未被过分驱动;相反,如果正弦波形的波峰,波谷两端被削平,而使波形成为方形,则晶振被过分驱动。这时就要用电阻RS来防止晶振被过分驱动。    
    4.晶振为何被要求紧挨着IC? 晶振是通过电激励来产生固定频率的机械振动,而振动又会产生电流反馈给电路,电路接到反馈 后进行信号放大,再次用放大的电信号来激励晶振机械振动,晶振再将振动产生的电流反馈给电路,如此这般。当电路中的激励电信号和晶振的标称频率相同时,电 路就能输出信号强大,频率稳定的正弦波。整形电路再将正弦波变成方波送到数字电路中供其使用。问题在于晶振的输出能力有限,它仅仅输出以毫瓦为单位的电能量。在 IC(集成电路) 内部,通过放大器将这个信号放大几百倍甚至上千倍才能正常使用。晶振和 IC 间一般是通过铜走线相连的,这根走线可以看成一段导线或数段导线,导线在切割磁力线的时候会产生电流,导线越长,产生的电流越强。现实中,磁力线不常见,电磁波却到处都是,例如:无线广播发射、电视塔发射、手机通讯等等。晶振和IC之间的连线就变成了接收天线,它越长,接收的信号就 越强,产生的电能量就越强,直到接收到的电信号强度超过或接近晶振产生的信号强度时,IC内的放大电路输出的将不再是固定频率的方波了,而是乱七八糟的信 号,导致数字电路无法同步工作而出错。所以,画PCB(电路板)的时候,晶振离它的放大电路(IC管脚)越近越好。帝国科技单片机面板贴片晶振专业供应商,插件与贴片现货,只要你来电就可当天给你发货,绝对的比同行交货快!

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