只需一步就能简单准确测出晶振频率并评估其精度
晶振在电子电路设计中经常使用,对于供应商的晶振样品如何对其进行简单测量评估其精度,一般晶振厂家有专用的综合测试仪器对其参数进行测量,但实际上我们用户一般都不会配备这种仪器,我们可以根据不同的需求利用一些常见仪器进行测量。
判断晶振好坏/是否起振
对于这种简单的需求只需要一台样机、一台示波器即可完成测量,将待测晶振焊接到样板上加电然后使用示波器X10档交流耦合测量晶振输出脚即可获得一个与晶振频率一致的正弦波或者三角波。
这样一般只能测试出大概的波形,并且有一定的失真,这里选择用X10档是应为X10档输入电容比较小,波形失真相对较小。
示波器测试晶振示意
示波器X10档测16M晶振波形
相对准确测量晶振频率
比如16MHZ 20PPM 的晶振其频率变化范围只有320HZ,测量其频率应至少精确到10HZ才能相对准确得到其晶振频率,并判断该晶振是否满足20ppm的标称精度。
这样示波器显然是不行了,我们可以使用频谱仪来测试。
测试方法是使用频谱仪近场探头测试晶振起振后的辐射即可间接获得晶振的频率。
近场探头放置位置
频谱仪测试晶振频率
由上可以看出使用频谱测试出晶振的频率是15.99965MHZ,要比前面示波器测试的频率要精确多了,从频谱仪测试的数据可以看出被测晶振的频偏∆f=15.99965-16= -0.00035MHZ=-350HZ;
其相对标称频点16M的误差是 350/16M=21.86ppm >10ppm 因此该晶振频偏偏大。需要指出的是采用这种方式只能相对精确测量,因为当晶振焊接在板子上后会因PCB布线和焊接情况有有一定的频偏,所以并不能十分准确评价晶振本身的精度问题,但相对于示波器这个中方式在要求不高的情况下测试结果是可信的,有一定参考价值。
如上是个人理解,水平有限如有错误之处望大神不要diss小编,请给予指正小编一定认真学习。
电子电路入门必学元件:晶振的识别,检测与代换
电子电路入门必学元件:晶振的识别,检测与代换
晶振,又叫石英晶体谐振器,是利用石英晶体的逆压电效应而制成的谐振元件,与半导体器件和阻容元件一起使用,便可构成石英晶体振荡器。
晶振的精度和稳定度都非常高,被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中。
所以,学习电子电路,晶振是必须掌握的一类电子元件。
晶振主要参数:
1,标称频率
2, 调整频差
3,温度频差
4,负载谐振电阻
5,负载电容(常用标准值有:12pF 、 16pF 、 20pF 、 30pF)
这些参数不一一介绍,如果有需要,请关注:光头机电,并留言。
1,其中,主要参数“负载电容”,是指从晶振的插脚两端向振荡电路的方向看进去的等效电容,即与晶振插脚两端相关联的集成电路内部及外围的全部有效电容的总和。
2,晶振在振荡电路中起振时等效为感性,负载电容与晶振的等效电感形成谐振,决定振荡器的振荡频率。
3,负载电容值不同,振荡器的振荡频率也不同,改变负载电容的大小,就可以改变振荡频率。负载电容是一个测试条件,也是一个不容忽视的使用条件。
4,晶振的负载电容有高、低两类之别,低者一般仅为十几皮法至几百皮法,而高者则为无穷大 ,两者相差悬殊,决不能混用,否则会使振荡频率偏离,这一点,大家特别要注意。
所以说,两类不同负载电容的晶振使用方式截然不同,低负载电容晶振都串联几十皮法容量的电容。而高负载电容晶振不但不能串联电容,还需要并联数皮法小容量电容(外电路的分布电容有时也能取代这个并联小电容),如图:
代换时请注意 :
每个晶振的外壳上除了清晰地标明了标称率外,还以型号及等级符号区分其他性能参数的差异。
例如,同为标称频率4.43MHz的国产晶振,JA18A为低负载电容,仅16pF。而JA18B则是高负载电容,为无穷大。选用时必须明辨等级。
检查方法:
1,晶振可用万用表进行检测,先用万用表的R×10k挡测量晶振两端的电阻值,若为无穷大,则则说明晶振无短路或漏电,再将试电笔插入火线孔内,用用手指捏住晶振的任意一脚,用另一只引脚触碰试电笔顶端的金属部分,试电笔氮管发亮说明晶振正常,若氖管不亮说明晶振是坏的的。
2,也可用数字万用表的的电容接进行定性判断,晶振两端的容量一般在200~300pF,容量大于此值说明晶振漏电,小于此值为晶振破碎,无容量为极间开路。
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