晶振有電壓,但沒有壓差,是短路嗎?
在硬件調試中,許多工程師在測量晶振時發現兩端都有電壓,例如1.6V,但沒有明顯的壓差,第一反應可能是懷疑短路。
晶振電路本質上是一個交流振蕩電路。當晶振未起振時,兩端會靜止在一個中間電位,通常接近電源電壓的一半。萬用表測得的是穩定的直流電壓,因此沒有壓差。這種情況一般是:晶振沒起振,并不是短路。
如果懷疑短路,建議使用萬用表的電阻檔進行測量。斷電后測量晶振兩端的電阻:
接近0Ω:可能存在短路,如焊錫橋連、晶振內部擊穿;
幾千歐姆以上:說明晶振電路通暢,只是未振蕩。
晶振未振蕩原因
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負載電容不合適
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晶振通常需要外接兩個電容。如果電容值不匹配,可能導致不起振。建議查閱晶振規格書,計算合適的負載電容值。
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反饋電阻缺失
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一般在晶振兩端會并聯一個約1MΩ的反饋電阻,有助于啟動振蕩。數值不合適,振蕩電路可能無法閉環啟動。
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驅動芯片配置錯誤
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像STM32、ESP32等主控芯片需要軟件設置為“外部晶振模式”,否則即便電路接得沒問題,也不會起振。
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晶振本身損壞
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有些晶振雖然外觀看不出問題,但內部石英片可能已斷裂或老化。
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PCB布線問題
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晶振附近若布線過長、過細或受干擾嚴重,也會影響振蕩效果。
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如何正確排查晶振不起振?
1、斷電,測電阻 → 排除短路
2、檢查電容/電阻值 → 確保合理
3、更換晶振 → 排除器件問題
4、示波器觀察波形 → 確認是否有起振
5、檢查MCU寄存器/啟動配置 → 確保設置正確