晶振不起振的原因分析

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？

(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。

解决方案，建议按如下方法逐个排除故障：

(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。

有关晶振不起振问题的讨论

最近在给电路更换晶振，4M的，当然也涉及了很多的问题。以前用的是陶瓷的晶振，现在要更新比较好的金属晶振。当然我也知道有更好的晶体晶振，考虑到成本问题所以没有采用。更换了晶振以后【在实验没有问题的情况下，进行生产的，可是问题还是接连的出现了】两个比较重要的故障现象出现了：①晶振有3%的概率不起振 ②晶振出现了不稳定性，一会振一会不振，电路出现死机现象。

取回的电路板进行了分析，用示波器来检测，确实是不起振的，所以到网上看了不少大家对于这方面的观点。现在我们的问题已经解决，问题是晶振与串联接地的晶振不匹配的原因。单片机的功率决定了晶振的功率P1而电容的大小又取材于单片机的单片机功率。选择合适又要于晶振比较匹配才是合适的。这里请注意P1于电容的匹配符合于p1=c1*c2/c1+c2+p2【这里的 P2是一般是3~5p的一个值】选择的电容的值越大单片机的耗电能力也就越强。而且易造成不起振的情况。

一下是论坛上大家的一些讨论总结：可以值得参考一下.

*此问题困扰了好多技术人员,我也做过详尽的分析,主要要考虑这三点:1 晶振两端在工作的动态阻抗问题,此阻抗有一定的范围,因而在设计时会并联一个几百K的电阻来稳定动态阻抗;2 谐振电容的匹配;3 焊接时烙铁的温度太高


*晶振的匹配电容的主要作用是匹配晶振和振荡电路，使电路易于启振并处于合理的激励态下，对频率也有一定的“微调”作用。对MCU，正确选择晶振的匹配电容，关键是微调晶体的激励状态，避免过激励或欠激励，前者使晶体容易老化影响使用寿命并导致振荡电路EMC特性变劣，而后者则不易启

振，工作亦不稳定，所以正确地选择晶体匹配电容是很重要的。


*石英晶体振荡器分非温度补偿式晶体振荡器、温度补偿晶体振荡器（TCXO）、电压控制晶体振荡器（VCXO）、恒温控制式晶体振荡器（OCXO）和数字化/μp补偿式晶体振荡器（DCXO/MCXO）等几种类型。其中，无温度补偿式晶体振荡器是最简单的一种，在日本工业标准(JIS)中，称其为标准封装晶体振荡器（SPXO）。
你那个可能是TCXO型的吧，加个热敏电阻和电容串联在晶振振子之间怎么样？


*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。