晶振电路的PCB设计

Image

我们常把晶振比喻为数字电路的心脏,这是因为,数字电路的所有工作都离不开时钟信号,晶振直接控制着整个系统,若晶振不运作那么整个系统也就瘫痪了,所以晶振是决定了数字电路开始工作的先决条件。

  我们常说的晶振,是石英晶体振荡器和石英晶体谐振器两种,他们都是利用石英晶体的压电效应制作而成。在石英晶体的两个电极上施加电场会使晶体产生机械变形,反之,如果在晶体两侧施加机械压力就会在晶体上产生电场。并且,这两种现象是可逆的。利用这种特性,在晶体的两侧施加交变电压,晶片就会产生机械振动,同时产生交变电场。这种震动和电场一般都很小,但是在某个特定频率下,振幅会明显加大,这就是压电谐振,类似于我们常见到的LC回路谐振。

由于晶振在数字电路中的重要性,在使用和设计的时候我们需要小心处理:

  1. 晶振内部存在石英晶体,受到外部撞击或跌落时易造成石英晶体断裂破损,进而造成晶振不起振,所以在设计电路时要考虑晶振的可靠安装,其位置靠近CPU 芯片优先放置,远离板边。

  2. 在手工焊接或机器焊接时,要注意焊接温度。晶振对温度比较敏感,焊接时温度不能过高,并且加热时间尽量短。

  3. 耦合电容应尽量靠近晶振的电源引脚,位置摆放顺序:按电源流入方向,依容值从大到小依次摆放,容值最小的电容最靠近电源引脚。

  4. 晶振的外壳必须接地,可以晶振的向外辐射,也可以屏蔽外来信号对晶振的干扰。

  5. 晶振下面不要布线,保证完全铺地,同时在晶振的300mil范围内不要布线,这样可以防止晶振干扰其他布线、器件和层的性能。

  6. 时钟信号的走线应尽量短,线宽大一些,在布线长度和远离发热源上寻找平衡。

  7. 进行包地处理

晶振电路图

(圆柱形晶振)在外壳接地时加一个和晶振外形差不多的矩形焊盘,让晶振"平躺"在这一焊盘上,在焊盘的两条长边附近各开一个孔(孔要落在焊盘内,若能用一个多层焊盘代替孔则更佳,这两个多层焊盘要与矩形焊盘相连),然后用一根铜丝或其他裸导线将晶振"箍"住,铜丝的两端则焊接在你所开的两个孔或焊盘里里.这样可以避免高温焊接对晶振的破坏,又能保证接地良好.

当然,也有人在晶振上加焊点,进行接地处理(在焊接时一定要注意温度对晶振的影响)

晶振焊接

文章来源:peng_258的博客

文章分类

相关文章

最新内容

关注微信公众号,抢先看到最新精选资讯

关注村田中文技术社区微信号,每天收到精选设计资讯