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用示波器测量晶振是否起振的方法(ZT)

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lxanalog|  楼主 | 2009-8-31 13:22 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
用示波器测量晶振是否起振的方法(ZT)http://www.cntronics.com/bbs/viewthread.php?tid=3639&extra=page%3D1#电路板测试时,发现一块电路板总是烧不进程序。遂予以检查:

1、电源,地都没有问题
2、用示波器测晶振是否起振,发现了一个奇怪的问题,XOUT端的24MHz类正弦波出现,而XIN就是没有?是何缘故,没有找出来原因。

于是就不得换了颗主芯片,QFP128以前不会,现在拆装起来已经很轻松了.

但是换过芯片后,虽然可以烧写程序了,但是我又量了一下晶振,还是XIN没有,XOUT有。可以确认芯片已正常工作了,为什么量不出晶振起振呢?电路无误,只能检查示波器是否有问题。

用探头在示波器上做自校正,5V 1KHz方波正常。那问题出在哪儿呢?难道不能量晶振?不可能,我以前都是量过的。
发现探头用的X1档,我试着换了X10档,突然发现有了,起振波形有了。奇怪了,为什么X1时,XIN没有,而X10时有呢?
从探头看起,我从泰克的网页上查到,原来是与探头的电容有关。

示波器探头的特征参数有:
        Type
  Cable Length
  Attenuation
  Bandwidth at -3 dB
  System Input Resistance
  Typical Input C
  Max Voltage
  Compensation Range
  Read Out
  ID/Gnd

对应:

P2200x10X/1X200MHz/6MHz 10MO/1MO  16pF/95pF 300V/150V

这里Typical input C很重要,1X时为95pF,这样的电容大小影响了晶振的起振,晶振的匹配电容为30pF,所以XIN测不出来波形是正常的,不会影响芯片工作。如果要测量是否起振,应用电容较小的探头,如选择10X这档。

同样,由上面分析可知,从准确度上讲,严格地讲,示波器测出来的波形都是有失真的,不是实际值。当然对于晶振来说,不管是否加电容,以及加多大电容,影响的是波形的形状质量,不会影响频率大小的。所以系统会正常工作

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沙发
PowerAnts| | 2009-8-31 13:43 | 只看该作者
晶振的起振有一个最小激励能量,一般为50uW, 如果振荡器输出幅度较低, 或Cin:Cout过大,则输入激励功率不够,导至停振. 跟负载电容大小无直接关系, 负载电容只影响晶振在串联谐振点到并联谐振点之间的状态

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板凳
chunyang| | 2009-8-31 15:29 | 只看该作者
用示波器测晶体振荡器,应该用高频探头,但最好的办法是经一级CMOS门电路缓冲后再测,这时用普通探头即可。

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地板
PowerAnts| | 2009-8-31 15:49 | 只看该作者
开台灵敏的频率计,也许不需要这么麻烦,接个0.5PF的电容去碰上去就行了。十几年前, 在收音机生产线上看到一种感应式频率计, 感应盘放在工作台上, QC把收音机放在感应盘上,即可读出本振频率, 要知道FM的那个本振,可是要过CE和FCC的,40dbu/m, 这可是很微弱的.

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5
maychang| | 2009-8-31 17:00 | 只看该作者
示波器探头接到晶体上停振,本质是探头的电容改变了振荡电路的反馈量,反馈量不够造成停振。
减少探头影响的办法之一是探头夹上一个电阻,用电阻的另一端去接触待测点。这样当然看到的波形幅度减少很多,但对判断是否起振是足够了。电阻阻值约数百欧到数千欧,实验决定,不必准确。

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lt2042003| | 2013-7-31 18:41 | 只看该作者

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奔牛滚滚| | 2013-7-31 23:00 | 只看该作者
好,学习了,一直没法测振荡情况.下次再遇到可以试试

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