晶振都是時鐘信號的“心臟”,為整個電路系統(tǒng)提供精準(zhǔn)穩(wěn)定的節(jié)拍。微控制器、計算機(jī)主板、通信設(shè)備、各類智能硬件中都能看到晶振的身影。
1 如果晶振出現(xiàn)故障,會帶來哪些問題?
設(shè)備無法啟動:如果晶振無法正常起振,MCU或CPU就無法獲得時鐘信號,從而導(dǎo)致系統(tǒng)無法運行。常見故障有:黑屏、無響應(yīng)、電流異常小等。
程序異常:如果晶振輸出幅度變小,頻率不穩(wěn),可能導(dǎo)致主控芯片死機(jī)或自動重啟。
通訊功能失常:如果晶振輸出的時鐘頻率不準(zhǔn)確,通信接口將無法正確同步,數(shù)據(jù)通信可能出現(xiàn)亂碼、丟包、失步等問題。
系統(tǒng)時間異常、數(shù)據(jù)錯誤:定時器、電表、時鐘模塊等對時間精度敏感的應(yīng)用,晶振故障會直接引發(fā)時基漂移,表現(xiàn)在計時不準(zhǔn)或邏輯錯誤。
2 晶振為什么會壞?
雖然晶振的結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠,但在長期工作或特殊環(huán)境下,也存在損壞的風(fēng)險。工藝偏差也可能讓晶振失效,例如內(nèi)線未焊牢、高應(yīng)力殘留等。
其它導(dǎo)致晶振損壞的常見原因有:
機(jī)械應(yīng)力與外力沖擊:較薄的晶片能夠?qū)崿F(xiàn)高頻震動,但是對外界應(yīng)力更為敏感,易受損。如果遇到強(qiáng)烈震動,可能導(dǎo)致晶體破裂或內(nèi)部焊點虛接、斷裂。
靜電放電:靜電放電很容易使帶IC的晶體振蕩器受損不能正常工作。過大的靜電釋放可能擊穿晶振內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
工作溫度過高:如果晶振的工作溫度范圍-20℃ 至 +70℃,雖然在 -40℃ 至 +85℃也可能會正常運行。但是在最低和最高溫度下工作的穩(wěn)定性會變差,導(dǎo)致頻率漂移。
高濕或腐蝕性環(huán)境:晶振本體密封雖嚴(yán),但長期暴露在高濕或者有害氣體環(huán)境中,極易氧化、腐蝕引腳,造成接觸不良甚至內(nèi)部進(jìn)水失效。
激勵功率過大:部分電路為追求啟動速度快,從而加大激勵電流。激勵功率過高會導(dǎo)致頻率異常、穩(wěn)定度下降、熱應(yīng)力增加,加速晶振老化。
3 如何降低晶振損壞的風(fēng)險?
選用KOAN高品質(zhì)晶振;
合理設(shè)計PCB,避免機(jī)械應(yīng)力與靜電隱患;
貼片、手工焊接時采用ESD防護(hù)措施;
使晶振工作在合理的溫度、激勵電流條件內(nèi);
對于極端環(huán)境,選擇工業(yè)級,寬溫晶振等。
KOAN晶振
我們提供無源晶振和有源晶振,覆蓋多種規(guī)格尺寸,現(xiàn)貨充足,以滿足客戶需求。我們的產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)處于行業(yè)領(lǐng)先水平。公司致力于精細(xì)化質(zhì)量管理,以滿足客戶對高端產(chǎn)品的需求。
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原文標(biāo)題:如果晶振壞了,有什么癥狀?
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