请教，3225无源晶振，老化拷机后，不能起振原因

我是一个大白菜 · 发表于 2020-6-5 13:53:17

最近做了一批板子，用到3225，16M无源晶振，刚开始的时候，逻辑功能正常，但是老化拷机7天后，再次测试，发现功能异常。
最终确定是晶振没有起振了，更换好的晶振上去后，功能就都正常了。大概140个板子里有3个板子出现这样的问题。

我想请教的是，大家有没有遇到这样的问题，是什么原因导致这个问题？

我们的板子是外包给工厂生产的，我们只提供pcb文件和bom表。

非常感谢

我是一个大白菜 · 发表于 2020-6-5 14:08:16

自己顶一下吧，希望有遇到同样问题的，可以稍微指点一下

castiello · 发表于 2020-6-5 14:34:22

启振电容选的不合适吧

foxcase · 发表于 2020-6-5 14:41:41

老化后电容容值变了。启不了了

wye11083 · 发表于 2020-6-5 14:57:04

本帖最后由 wye11083 于 2020-6-5 14:58 编辑

我这没遇到过晶振问题，我怀疑你们配套厂的12pf~22pf电容有问题。我们一直用的C0G/NP0电容，貌似没有出现过晶振问题，常年工作的设备也正常。

不对啊，你换晶振就好了，有没有试过直接吹晶振?电容有问题可能吹热之后就又好了。或者直接干掉电容看看有没有波形。有一些主控要求得有并联电阻，否则不能顺利起振，这个你也注意一下。概率性起振通常都是并联电阻的锅。

ordman · 发表于 2020-6-5 15:40:28

换大品牌厂家。

amxx · 发表于 2020-6-5 16:17:35

之前有打磨过芯片，晶振用着用着不起振了，用风枪加热一下又好了(有的加热也不行)；后面没有打磨芯片这个问题再没出现过了，怀疑打磨的时候把晶体给震出问题了。

chen20090101 · 发表于 2020-6-5 16:58:08

先排除焊接接地的问题。再可能匹配电容容值不对。热风枪加热这部分也可以看到异常。可以让供应商测试一下你的板子，在实际工作条件下需要匹配的电容值

我是一个大白菜 · 发表于 2020-6-5 17:16:55

chen20090101 发表于 2020-6-5 16:58
先排除焊接接地的问题。再可能匹配电容容值不对。热风枪加热这部分也可以看到异常。可以让供应商测试一下你 ...

如果电容不对的话，会导致晶振寿命降低的吗？我以为只是不起振而已。
对了，我在晶振的两端并联了1M的电阻，但是没有串联电阻，这个会有问题吗？非常感谢您的回复

chen20090101 · 发表于 2020-6-5 17:39:09

我是一个大白菜发表于 2020-6-5 17:16
如果电容不对的话，会导致晶振寿命降低的吗？我以为只是不起振而已。
对了，我在晶振的两端并联了1M的电 ...

你拆下来的晶振可以给供应商分析测试，应该是没有坏的。晶振部分的起振电阻设计跟采用的芯片有关系，按照芯片晶振部分要求设计。而起振电容一般跟所选的晶振有关，看晶振的规格书上面有描述。我一般选电容按照 C/2+3~5pF=(10ppm或者20ppm对应要求的电容值--规格书上面有描述）。晶振脚焊接不良也会出现你说的这种情况，有的时候运行不了

我是一个大白菜 · 发表于 2020-6-5 18:29:40

castiello 发表于 2020-6-5 14:34
启振电容选的不合适吧

解决办法是跟换晶振就好了，所以一直没理解哪里的问题

我是一个大白菜 · 发表于 2020-6-5 18:33:23

wye11083 发表于 2020-6-5 14:57
我这没遇到过晶振问题，我怀疑你们配套厂的12pf~22pf电容有问题。我们一直用的C0G/NP0电容，貌似没有出现过 ...

好的，我们还在老化一批，按照之前的老化，这批里也应该会出现，我再试试您说的方法，同时我跟电装厂也确定一下电容的问题，谢谢

我是一个大白菜 · 发表于 2020-6-5 18:36:44

chen20090101 发表于 2020-6-5 17:39
你拆下来的晶振可以给供应商分析测试，应该是没有坏的。晶振部分的起振电阻设计跟采用的芯片有关系，按照 ...

好的，我们再烤机一批，出问题就按照您说你检查一遍，谢谢指导

rogergui · 发表于 2020-6-5 21:04:29

晶体质量可能不够好。焊接时受力状况。漏气了就会坏掉。

我是一个大白菜 · 发表于 2020-6-5 23:49:46

rogergui 发表于 2020-6-5 21:04
晶体质量可能不够好。焊接时受力状况。漏气了就会坏掉。

好的，那这样应该只能让供货商检查一下了，感谢指点

GZZXB · 发表于 2020-6-6 23:48:28

是怎么烤机？测过波形吗？理想波形应是VDD×0.75幅度且不失真。并电阻的做法会降低晶体的Q值，如果激励过大应该是靠mcu那端串电阻，晶体和电容并联在电阻外。

我是一个大白菜 · 发表于 2020-6-7 08:36:26

GZZXB 发表于 2020-6-6 23:48
是怎么烤机？测过波形吗？理想波形应是VDD×0.75幅度且不失真。并电阻的做法会降低晶体的Q值，如果激励过大 ...

烤机只是正常供电7×24小时，然后再测试功能，用示波器观察过晶振两端的波形，没有起振。您指的是，如果激励过大，会有可能打坏晶振的吗？测量好的板子上晶振，电压大概1.68v，1.64v

zhw950 · 发表于 2020-6-7 09:15:38

负载电容容量相对宽松，应该晶振质量问题

我是一个大白菜 · 发表于 2020-6-7 09:46:37

zhw950 发表于 2020-6-7 09:15
负载电容容量相对宽松，应该晶振质量问题

好的，我只能让供货商测试一下了

GZZXB · 发表于 2020-6-7 14:10:59

我是一个大白菜发表于 2020-6-7 08:36
烤机只是正常供电7×24小时，然后再测试功能，用示波器观察过晶振两端的波形，没有起振。您指的是，如果 ...

我的意思是你要去看正常的板子波形，要保证你的设计是合理的。假设你的设计有问题，那出现几个不良不是很正常吗？说实话我没经历过电容引起这种现象的，注意我说的是电容的质量而不是电容量。这个电容你要结合你的板子去定，而不是机械的按规格书给的值随便上一个。那么怎么判断你的电容是否选择合理呢？就用示波器（100M以上）去看波形！
正常的晶体工作波形应该是一个非常漂亮的正弦波，峰峰值>75%的电源。如果<这个值晶体激励就可能不够，如果波形失真就是激励过大。如果波形发生畸变就会振到高次谐波上去，有些晶体（例如音叉型）就有可能被震坏！所以我觉得你可以先看下你正常板子的波形是否是一个>75%电源电压峰值的一个漂亮的正弦波。
当然我觉得现在晶体技术这么成熟了，你就算不按上述要求来设计也有可能是可以正常工作的。就算不放电容估计都可以工作，但是我认为我们还是应该将一些因素考虑进去，设计的更可靠些。
关于晶体的接法下面给出错误和正确的接法，错误的接法会降低整个振荡电路的q值。使振荡电路的稳定度受到影响。

错误的接法

正确的接法

以上希望能给你一些参考。

我是一个大白菜 · 发表于 2020-6-8 15:05:03

GZZXB 发表于 2020-6-7 14:10
我的意思是你要去看正常的板子波形，要保证你的设计是合理的。假设你的设计有问题，那出现几个不良 ...

非常感谢您的指导，我晶振部分的电路图是按照您指出的错误的接线2

晶振两端并联了1M的电阻。
我测量了正常的板子上，晶振的波形，麻烦看看这样是不是您说的峰峰值 > 75% 的电源，这里晶振两端万用表量的电压分别是1.621V，1.628V

GZZXB · 发表于 2020-6-8 17:16:56

我是一个大白菜发表于 2020-6-8 15:05
非常感谢您的指导，我晶振部分的电路图是按照您指出的错误的接线2 晶振两端并联了1M的电阻。
...

vpp=960mv? 你的供电是多少? 如果是3v以上好像vpp就偏小了吧? 你那个电阻1M电阻估计不是我说的RS。你把电阻去掉看vpp是否上去了，你这个1M我估计是起到调整mcu内部增益的作用了.
如果去掉电阻vpp变大了,那就好办了.加大激励即可.

GZZXB · 发表于 2020-6-8 17:21:25

好像没看到你提到晶体接的是什么芯片,我理解是单片机了. 如果是单片机,你看下外接晶体有没有可选的振荡模式. 我记得PIC AVR好像都是有的。

lusson · 发表于 2020-6-8 17:27:39

我是一个大白菜发表于 2020-6-8 15:05
非常感谢您的指导，我晶振部分的电路图是按照您指出的错误的接线2 晶振两端并联了1M的电阻。
...

感觉你是用X1档测量的？试一下X10档
一般示波器X1档的带宽10M都不到，示波器标称的带宽是X10下的（表笔和示波器都打到X10）

我是一个大白菜 · 发表于 2020-6-8 17:52:21

GZZXB 发表于 2020-6-8 17:21
好像没看到你提到晶体接的是什么芯片,我理解是单片机了. 如果是单片机,你看下外接晶体有没有可选的振荡模 ...

接的不是单片机，是一个knx接口芯片NCN5120 ，这个芯片IO的工作电压是3.3V，去掉好的板子上的1M的电阻后，示波器观察还是一样的vpp=960mv左右。现在给供货商寄出问题的板子，他们收到后确认是晶振坏了，让他们把这一批次的都换了，然后我们再测试一下

我是一个大白菜 · 发表于 2020-6-8 17:54:08

lusson 发表于 2020-6-8 17:27
感觉你是用X1档测量的？试一下X10档
一般示波器X1档的带宽10M都不到，示波器标称的带宽是X10下的（表笔 ...

感谢您的回复，我已经确认示波器的档位选了x10，测量应该没有问题，这里还是先换了这一批板子的晶振，然后再拷机观察一下

lusson · 发表于 2020-6-8 17:55:57

我是一个大白菜发表于 2020-6-8 17:54
感谢您的回复，我已经确认示波器的档位选了x10，测量应该没有问题，这里还是先换了这一批板子的晶振，然 ...

那比较奇怪为什么万用表量出来是1.6V，示波器是960mVpp

MYQQ2018 · 发表于 2020-6-8 18:31:36

lusson 发表于 2020-6-8 17:55
那比较奇怪为什么万用表量出来是1.6V，示波器是960mVpp

万用表交流档有频率范围的，工频附近最准

我是一个大白菜 · 发表于 2020-6-8 18:40:28

lusson 发表于 2020-6-8 17:55
那比较奇怪为什么万用表量出来是1.6V，示波器是960mVpp

应该是万用表频率范围的问题

lusson · 发表于 2020-6-8 21:18:20

MYQQ2018 发表于 2020-6-8 18:31
万用表交流档有频率范围的，工频附近最准

不清楚楼主是不是用直流档量的，我一般这种情况下用直流档量可以测试起没起振，准备的还是得用示波器。

xuekcd · 发表于 2020-6-9 08:59:58

我也用的第二张图，而且是推荐电路，请教正确的图中rs取值是多少呢？

我是一个大白菜 · 发表于 2020-6-9 15:06:44

xuekcd 发表于 2020-6-9 08:59
我也用的第二张图，而且是推荐电路，请教正确的图中rs取值是多少呢？

我这里也是很不确定了，现在把电阻去掉再试试了

请教，3225无源晶振，老化拷机后，不能起振原因

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