晶振不起振的原因以及解决方案分享

晶振在现代器件中随处可见，因此晶振的重要性不言而喻。但在晶振使用过程中，常常出现一些意料之外的晶振故障，如为何晶振不起振。

本文中，首先将为大家介绍晶振不起振的原因以及解决方案，其次将阐述 CH340 晶振不起振的应对措施以供大家参考。如果你对本文即将讨论的问题存在一定兴趣，不妨继续往下阅读哦。

遇到单片机晶振不起振是常见现象，那么引起晶振不起振的原因有哪些呢?让我们一起来看看吧。

一、晶振不起振的原因

(1)PCB 板布线错误;

(2)单片机质量有问题;

(3)晶振质量有问题;

(4)负载电容或匹配电容与晶振不匹配或者电容质量有问题;

(5)PCB 板受潮，导致阻抗失配而不能起振;

(6)晶振电路的走线过长;

(7)晶振两脚之间有走线;

(8)外围电路的影响。

二、解决方案

(1)排除电路错误的可能性，因此你可以用相应型号单片机的推荐电路进行比较。

(2)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。

(3)排除晶振为停振品的可能性，因为你不会只试了一二个晶振。

(4)试着改换晶体两端的电容，也许晶振就能起振了，电容的大小请参考晶振的使用说明。

(5)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。

三、无源晶体与有源晶振的区别、应用范围及用法

1、无源晶体——无源晶体需要用 DSP 片内的振荡器，在 datasheet 上有建议的连接方法。无源晶体没有电压的问题，信号电平是可变的，也就是说是根据起振电路来决定的，同样的晶体可以适用于多种电压，可用于多种不同时钟信号电压要求的 DSP，而且价格通常也较低，因此对于一般的应用如果条件许可建议用晶体，这尤其适合于产品线丰富批量大的生产者。无源晶体相对于晶振而言其缺陷是信号质量较差，通常需要精确匹配外围电路(用于信号匹配的电容、电感、电阻等)，更换不同频率的晶体时周边配置电路需要做相应的调整。建议采用精度较高的石英晶体，尽可能不要采用精度低的陶瓷警惕。

2、有源晶振——有源晶振不需要 DSP 的内部振荡器，信号质量好，比较稳定，而且连接方式相对简单(主要是做好电源滤波，通常使用一个电容和电感构成的 PI 型滤波网络，输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可)，不需要复杂的配置电路。有源晶振通常的用法：一脚悬空，二脚接地，三脚接输出，四脚接电压。相对于无源晶体，有源晶振的缺陷是其信号电平是固定的，需要选择好合适输出电平，灵活性较差，而且价格高。对于时序要求敏感的应用，个人认为还是有源的晶振好，因为可以选用比较精密的晶振，甚至是高档的温度补偿晶振。有些 DSP 内部没有起振电路，只能使用有源的晶振，如 TI 的 6000 系列等。有源晶振相比于无源晶体通常体积较大，但现在许多有源晶振是表贴的，体积和晶体相当，有的甚至比许多晶体还要小。

四、CH340 晶振不起振的现象及解决方法

现象：

连接电脑后，能够发现设备。(CH340，COM)，但是打了个叹号。提示“由于 Windows 无法加载这个设备所需的驱动程序，导致这个设备工作异常。(代码 31)”

用示波器观察，发现晶体没有起振。

排查过程：

1、先更换晶体;不行

2、然后对照数据手册检查原理图，发现 V3 引脚应该接 0.01uF 电容，而我用了 0.1uF，换，发现还是不行。

3、更换芯片，不行。

4、更换 USB 线，不行。

5、后来在官方 BBS 上也有晶体不起振的情况，具体是上电瞬间晶体起振，稍后即为高电平。

用示波器测发现我的也是。但是他那个是因为信号线 D+D- 没有加屏蔽导致。虽然没解决问题，但既有启示也有进展。

此外还得到另外一个信息，如果 CH340 和电脑通信异常，那么芯片会进入睡眠状态，此时晶体是不起振的。也就是说晶体不起振未必是设备硬件的问题。还和上位机有关。

6、从官网下载了最新的驱动程序，还是不行。

7、最后还是要感谢度娘，搜索上面的提示“由于 Windows 无法加载这个设备所需的驱动程序，导致这个设备工作异常。(代码 31)”，有个解答如下“从设备管理器中手动删除这个硬件信息，再扫描硬件改动就应该可以发现这个硬件信息，不需要系统自动搜索驱动，而是手动指向驱动所在的文件夹，(如果没有驱动的话，可以事先下载并解压好。)这样就可以重新安装它的驱动程序了。”

按照操作，就能够正常识别了。

码住！晶振失效三大原因及解决办法

如果说选型晶振是工程师的必修课，那么学会晶振失效基础分析则是加分项。工程师选购在选择晶振时，不单单要考虑到性价比，同样重要的还有晶振参数匹配性。

选择不适当时可能会导致晶振不起振，系统无法正常运行，一起来看看晶振失效情况下，如何分析并解决呢？

一、物料选型时，参数不匹配导致晶振不起振

1、等效负载需要6PF而选择了15PF；

解决办法：更换符合要求的规格型号。必要时请与MCU原厂或者晶振厂商确认。

2、频率误差（ppm）太大，导致实际频率偏移标称频率从而引起晶振不起振；

解决办法：选择合适的PPM值的产品。

3、负性阻抗过大太小都会导致晶振不起振

解决办法：调节晶振外接电容，如图3中C1 C2，一般而言，负性阻抗值应满足不少于晶振标称最大阻抗3-5倍。负性阻抗过大，可以将晶振外接电容Cd和Cg的值调大来降低负性阻抗；

4、激励电平过大或者过小导致晶振不起振；

解决办法：通过调整电路中的Rd的大小来调节振荡电路对晶振输出的激励电平。一般而言，激励电平越小越好，处理功耗低之外，还跟振荡电路的稳定性和晶振的使用寿命有关。

二、焊接、存储等使用不规范导致晶振不起振

1、 焊接时温度过高或时间过长，导致晶振内部电性能指标出现异常而引起晶振不起振

解决办法：解决办法：焊接制程过程中一定要规范操作，对焊接时间和温度的设定要符合晶振的要求。如有疑问可与我们联系确认。

2、储存环境不当导致晶振电性能恶化而引起不起振

解决办法：尽可能在常温常湿的条件下使用、保存，避免晶振或者电路板受潮。

3、EMC问题导致晶振不起振

解决办法：一般而言，金属封装的制品在抗电磁干扰上优于陶瓷封装制品，如果电路上EMC较大，则尽量选用金属封装制品。另外晶振下面不要走信号线，避免带来干扰。

三、 晶振制造、质量问题导致晶振不起振

1、晶振生产或运输中内部水晶片破裂或损坏导致晶振不起振

解决办法：更换好的晶振。平时需要注意运输过程中要用泡沫包厚一些，避免中途损坏；制程过程中避免跌落、重压、撞击等，一旦有以上情况发生禁止再使用。

2、晶振内部水晶片上附有杂质或者尘埃等导致晶振不起振

解决办法：更换新的晶振。在选择晶振供应商的时候需要对厂商的设备、车间环境、工艺及制程能力予以考量，这关系到产品的品质问题。

当使用时发现晶振不起振，一般从以上三点找原因即可，若出现停振，则要看看是否发烫，从而可能是激励电平过高的原因；抑或是晶振在工作逐渐出现停振现象，用手碰触或者用电烙铁加热晶振引脚又开始工作，则一般原因为振荡电路中的负性阻抗值太小，需要调整晶振外接电容Cd和Cg的值来达到满足振荡电路的回路增益。

以上是小扬为大家整理的关于晶振失效解析及解决办法，希望能够给大家带来帮助。

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