一般情况下,晶振起振慢的情况主要发生在无源晶振的电路应用上,主要原因是晶振受到外接电容与电路板杂散电容共同作用所致。
晶振的负载电容是晶振本身的参数,为固定值。而晶振的外接电容指的是与晶振的频率输入脚与频率输出脚串联接地的电容元件,因此外接电容又叫接地电容(对地电容)。
选择外接电容时,需要考虑电路板的杂散电容的大小,比如为5PF,再计算出与晶振负载电容匹配的外接电容值得大小。终极目标就是使晶振在实际工作状态趋向于标称频率,即晶振频率的中心点。
针对外接电容的调节,规律如下:
增大外接电容,晶振的输出频率会下降,反之,减小外接电容值,晶振的实际输出频率会上升。
另一方面,增大外接电容值,可能会延长晶振的起振时间,而减小外接电容值,则会有可能缩短晶振的起振时间。其根本原因是外接电容的大小会影响到晶振的驱动电流(即,激励功率)的强度。比如,若你使用的是无源晶振32.768KHz,晶振负载CL为12.5PF,可以尝试把两颗外接电容分别更改为15PF~18PF。
若电路板杂散电容过多,会直接影响到晶振的起振时间或/及频率精度。若电路板的杂散电容过多,且处于变化状态,晶振也有可能处于不稳定工作状态。
有不少电子工程师觉得奇怪的是:当晶振起振慢时,用手摸一下或用电吹风吹一下,晶振就好了,这是为什么?
可能性原因如下:
当电路板受热时,杂散电容发生变化,正好给晶振提供了一个瞬间的与之匹配的工作条件。
解决方案:
1、 减少杂散电容对晶振的干涉,对晶振做好屏蔽。
2、 尝试适当减小晶振的外接电容。
3、尝试有源晶振方案。