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。

晶振不起振的原因总结

前言

在使用的过程中，有时候会遇到晶振不起振的情况，这是常见现象。恒光辉电子科技针对晶振不起振的原因作了如下归纳总结，我们可以根据这些原因一一进行排除。

一、晶振虚焊、连锡等焊接问题

这种情况对于电子产品外发贴片来说，任何位置的芯片都有可能出现贴片不良，什么情况下会造成虚焊或者连锡：

1）晶振焊盘偏小，设计不合理，造成在贴片机放置时偏移或者放置不到位，焊盘小，锡膏也会少，焊接也会不可靠，所以解决办法是加大焊盘

2）贴片机涂刷锡膏厚度不够，回流焊的过程是相对复杂，贴片元件在过回流焊接时，助焊剂偏少或者温度曲线不合理等原因，造成贴片焊机的虚焊出现。

3）运输过程中的保护不到位，运输过程中碰撞造成锡膏脱落。

4）因焊接温度过高或时间过长造了对晶振的破坏，引发晶振不振。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组装要求。

二、晶振损坏

其实晶振在很多情况下会比较容易损坏，比如以下几种情况：

1）当温度过高时会容易造成对晶振的损坏，解决办法就是根据系统中各个器件温度要求，整理出合适的温度曲线要求文件。提供给贴片厂，并要求按照此文件严格执行。

2）PCBA包装不到位，在运输过程中，造成晶振收到撞击而损坏。

3）电路设计不合理，EMC干扰很大，造成晶振收到造成晶振引脚产品较大感应电流而烧坏，可以通过在晶振引脚两端并联1M阻值的电阻并更改线路来解决。

4）晶振布线设计不合理，或者与控制器的距离过长，会造成晶振不起振或者损坏。

三、晶振选型问题

晶振的选型是相当重要的。选型前最好联系方案供应商获取所需晶振的各项电气参数。参数不匹配，则很容易出现问题。

1）晶振的旁路电容，可以协助起振、微调晶振输出频率的作用，一般在10~20PF左右，但当在贴片过程中，出现混料，造成两个旁路电容相差较大时，则会造成晶振不起振。或者设计的旁路电容不合理，处于边界参数时，有可能会不起振。

2）晶振电阻过大，容易造成晶振不起振。请根据电路需求选择电阻值较小的晶振。

3）晶振在工作中发生逐渐停振不良现象，具体表现为用手触摸或者用电烙铁加热晶振引脚又开始工作。分析原因可能是因为振荡电路中的负性阻抗值太小，建议尝试调整晶振外接电容值来满足振荡电路的回路增益。

4）激励功率过大或过小。晶振发烫，排除工作环境温度对晶振的影响，最可能出现的情况是激励功率过大。建议将激励功率降低，可增加限流电阻来调节激励功率的大小。如果是激励功率过小，建议增加电路负性阻抗，或者选择负载电容较小的晶振。

四、晶振质量问题

1）在生产过程中，要求将晶振内部抽真空后充氮气，如果出现压封不良，会导致晶振气密性不良而漏气。

2）晶振DLD2超差。晶振的制程要求在万级无尘车间完成。如果空气中的水蒸气小液滴或细微尘埃颗粒附着在石英晶片电极，会导致DLD2超差，造成晶振不起振。

3）晶振本身质量有问题，这种情况出现在小品牌或者购买的拆机元件中可能性大点，当晶振批量生产过程中，不良率很高，就可以将损坏的晶振提供给供应商进行分析，并要求供应商提供8D报告，找到问题点，并进行整改管控。

晶振虽小，但能造成晶振不工作的情况有很多，需要仔细分析，针对性地找到原因，并解决问题。否则会对产品的质量稳定性产生极大的影响，对公司造成很大的损失。所以需要慎重对待。

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