晶振使用时存在什么问题？

晶振是石英晶体谐振器(quartz crystal oscillator)的简称，也称有源晶振，它能够产生MCU执行指令所必须的时钟频率信号，MCU一切指令的执行都是建立在这个基础上的，时钟信号频率越高，通常MCU的运行速度也就越快。只要是包含MCU的电子产品，都至少包含一个时钟源，就算外面看不到实际的振荡电路，也是在芯片内部被集成，它被称为电路系统的心脏。是为系统提供基本的频率信号，如果晶振不工作，MCU就会停止导致整个电路都不能工作。然而很多工程师对晶振缺乏足够的重视和了解，而一旦出了问题却又表现的束手无策，缺乏解决问题的思路和办法。

一、频率偏移超出正常值。

异常现象：设备工作不正常，串口输出错误

常见处理：更换合适的晶振

根本原因：晶振负载电容同电路不匹配。

解决办法：调整电路匹配电容大小，或换用不同负载电容的晶振。

当电路中心频率正偏时，说明CL偏小，可以增加晶振外接电容Cd和Cg的值。当电路中心频率负偏时，说明CL偏大，可以减少晶振外接电容Cd和Cg的值。

二、晶振在工作中出现发烫，逐渐出现停振现象。

排除工作环境温度对其的影响，可能出现的情况是激励电平过大。

解决办法：将激励电平DL降低，可增加Rd来调节DL。

三、焊接对产品影响

异常现象：不良率高，时间偏差大。

根本原因：焊接高温导致晶振损坏，导致参数指标恶化。

解决办法：出现这种情况一般来说引脚出现氧化现象，或者引脚镀层脱落导致。

晶振的储存环境相当重要，常温、常湿下保存，避免受潮。另外晶振引脚镀层脱落，可能跟晶振厂商或者SMT厂商的制程工艺有关，需要进一步确认。

四、用两家不同晶振厂商的产品，结果不一样

异常现象：产品不工作，不良率高

根本原因：出现这种情况很好理解，不同厂商的材料、制程工艺等都不一样，会导致在规格参数上有些许差异。例如同样是+/-10ppm的频偏，A的可能大部分是正偏，B的可能大部分是负偏。

解决办法：一般来说在这种情况下，如果是射频类产品好让晶振厂商帮忙做一些电路匹配测试，这样确保电路匹配的好。如果是非射频类产品则一般在指标相同的情况下可以兼容。

五、跌落/振动对产品的影响

异常现象：整机不工作，产品不良。

根本原因：跌落/振动条件超出晶振能承受的强度。

解决办法：改变晶振产品的型号，根据应用要求选用不同的规格;

比如车载类的选用较大尺寸，便捷式产品选用更小尺寸。

六、 静电/电流过大对产品的影响(针对有源晶振，声表器件)

异常现象：产品不工作，不良率高

根本原因：静电、大电流烧坏产品。

解决办法：做好防静电，及电路保护工作。

晶振设计、过程中的注意事项:

1、在PCB布线时，晶振电路的走线尽可能的短直，并尽可能靠近MCU。尽量降低振荡电路中的杂散电容对晶振的影响。

2、PCB布线的时候，尽量不要在晶振下面走信号线，避免对晶振产生电磁干扰，从而导致振荡电路不稳定。

3、如果PCB板比较大，晶振尽量不要设计在中间，尽量靠边一些。这是因为晶振设计在中间位置会因PCB板变形产生的机械张力而受影响，可能出现不良。

4、如果PCB板比较小，那么建议晶振设计位置尽量往中间靠，不要设计在边沿位置。这是因为PCB板小，一般SMT过回流焊都是多拼板，在分板的时候产生的机械张力会对晶振有影响，可能产生不良。

5、在选择晶振的型号及规格参数时，工程师应尽量与晶振大厂商或者专业代理商确认，避免选择的尺寸或者指标不常用，导致供货渠道少、批量供货周期长而影响生产，而且在价格上也会处于被动。

6、带有晶振的电路板一般不建议用超声波清洗，避免发生共振而损坏晶振导致不良。