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。

标称频率：振荡器输出的中心频率或频率的标称值。

频率准确度：振荡器输出频率在室温(25℃±2℃)下相对于标称频率的偏差。

调整频差：在指定温度范围内振荡器输出频率相对于25℃时测量值的最大允许频率偏差。

负载谐振频率（fL）：在规定条件下，晶体与一负载电容相串联或相并联,其组合阻抗呈现为电阻性时（产生谐振）的两个频率中的一个频率。在串联负载电容时，负载谐振频率是两个频率中较低的一个，在并联负载电容时，则是两个频率中较高的一个。

静电容：等效电路中与串联臂并接的电容，也叫并电容，通常用C0表示。

工作温度范围：能够保证振荡器输出频率及其化各种特性符合指标的温度范围。

频率温度稳定度：在标称电源和负载下，工作在规定温度范围内的不带隐含基准温度或带隐含基准温度的最大允许频偏。

ft=±(fmax-fmin)/(fmax+fmin) 

ftref＝±MAX[｜(fmax-fref)/fref｜，｜(fmin-fref)/fref｜] 

ft：频率温度稳定度(不带隐含基准度) 

ftref：频率温度稳定度(带隐含基准温) 

fmax ：规定温度范围内测得的最高频率

fmin：规定温度范围内测得的最低频率

fref：规定基准温度测得的频率

说明：采用ftref指标的晶体振荡器其生产难度要高于采用ft指标的晶体振荡器,故ftref指标的晶体振荡器售价较高。

负载电容：与晶体一起决定负载谐振频率FL的有效外界电容，用CL表示。

负载电容系列：8PF 12PF 15PF 20PF 30PF 50PF 100PF

激励电平：晶体工作时所消耗功率的表征值。激励电平可选值有：2mW、1mW、0.5mW、0.2mW、0.1mW、50μW、20μW、10μW、1μW、0.1μW 等

老化率：在确定时间内输出频率的相对变化。

基频：在振动模式最低阶次的振动频率。

泛音：晶体振动的机械谐波。泛音频率与基频频率之比接近整数倍但不是整数倍，这是它与电气谐波的主要区别。泛音振动有3次泛音，5次泛音，7次泛音，9次泛音等。

陶瓷谐振器和石英谐振器的区别就在于精度和温度稳定度上，石英晶振较陶瓷晶振精度高，温度稳定性好。石英晶振的精度可以达到小数点后六位数，单位用ppm（百万份之一）来表示，比如你用的4M，11.0592M的石英晶振的误差一般是小于+/-30ppm的，也就是它的精度在一百万份之30之间。而陶瓷谐振器的精度只能满足到小数点后三位，用khz来表示，比如4MHz 的陶瓷谐振器它的精度一般做+/-750kHz.

从技术参数上来说，石英谐振器可以代替陶瓷谐振器，但是陶瓷谐振器不一定能代替石英谐振器，陶瓷谐振器多在电视遥控器上，玩具产品等对精度要求不高的产品中，而在仪器仪表，通信通讯等消费类电子产品中要求精度要的地方就需要石英谐振器。 同样的频率点它们的价格和封装（插件和贴片）有很大关系，同是DIP或同是SMD的封装时，陶瓷谐振器比石英谐振器低的多。

人们常说的晶振一般叫做晶体谐振器，是一种机电器件，是用电损耗很小的石英晶体经精密切割磨削并镀上电极焊上引线做成。这种晶体有一个很重要的特性，如果给他通电，他就会产生机械振荡，反之，如果给他机械力，他又会产生电，这种特性叫机电效应。他们有一个很重要的特点，其振荡频率与他们的形状，材料，切割方向等密切相关。由于石英晶体化学性能非常稳定，热膨胀系数非常小，其振荡频率也非常稳定，由于控制几何尺寸可以做到很精密，因此，其谐振频率也很准确。

根据石英晶体的机电效应，我们可以把它等效为一个电磁振荡回路，即谐振回路。他们的机电效应是机-电-机-电....的不断转换，由电感和电容组成的谐振回路是电场-磁场的不断转换。在电路中的应用实际上是把它当作一个高Q值的电磁谐振回路。由于石英晶体的损耗非常小，即Q 值非常高，做振荡器用时，可以产生非常稳定的振荡，作滤波器用，可以获得非常稳定和陡削的带通或带阻曲线。有关晶体谐振器的知识，一些电路基础理论书籍上可以找到。

石英是用来承载压电特征的装置。石英水晶的压电特征如下：如果压电石英水晶的电极被置于相反的方向而且电压作用于电极之间，那么强大的压力就会作用于水晶内部的电荷。如果水晶是正确安装的但水晶内部却变形，那么就会形成一个机电系统，如果它能够被适当的激活那么就会形成振荡频率。

生活中我们经常用到恒温与温补这两种晶振，可是什么情况下会用到恒温，什么时候会用到温补呢？

恒温晶振与温补晶振都属于晶体振荡器，都是有源晶振，所以组成的振荡电路都需要电源加入才能工作。下面将简单介绍一下两者的区别。 

1.从二者的定义：

恒温晶体振荡器简称恒温晶振，英文简称为OCXO，是利用恒温槽使晶体振荡器中的石英晶体谐振器的温度保持恒定，将由周围温度变化引起的振荡器输出频率变化量削减到最小的晶体振荡器。OCXO是由恒温槽控制电路和振荡器电路构成的。通常人们是利用热敏电阻“电桥”构成的差动串联放大器，来实现温度控制。 温度补偿晶体振荡器简称温补晶振，英文简称TCXO，是通过附加的温度补偿电路，使由周围温度变化产生的振荡频率变化量削减的一种石英晶体振荡器。 温补晶振术语来自石英晶体振荡器的一种补偿方式已达到产品应用方面的精度要求。温补晶振定义是将压电石英晶体原有的物理特性（压电效应下频率随温度成三次曲线变化），通过外围电路逆向改变，使得石英晶体原有频率随温度的变化，尽可能的变小的一种补偿方式所做的石英晶体振荡器。 

 2.从二者工作原理：

恒温晶振，由于晶体振荡器的振荡频率会随着温度的变化而变化，故为了保持频率的稳定性，将晶振控制在一个恒定的温度下工作以此来提高晶振的相频特性。 温补晶振，由于晶体振荡器的振荡频率会随着温度的变化而变化，为了抵消温度对晶振频率的影响，控制晶振的谐振电容随温度变化而变化，抵消温度晶体影响提高频率稳定性。

3.从二者测量精度：

一般的恒温晶振要比温补晶振频率稳定度高两个数量级以上。如温补晶振一般能达到-7量级，而恒温晶振可达到-9量级。因此恒温晶振一般用于高端测量仪器，如频率计、信号发生器、网络分析仪等。 而温补晶振的开机特性较好，恒温晶振就算采用现在最好的加热元件，也需要一个加温过程。想达到-7量级，怎么也需要5分钟左右，而达-9级以上量级甚至需要一天。因此开机即需要工作的设备就不太适合。 一般的恒温晶振可以做的比温补晶振精度更高更好。无论是恒温晶振还是温补晶振无非就是个信号源，为你的设备提供一个时间基准，只要了解它的性能指标你就可以相互代用。

石英晶体谐振器根据其外型结构不同可分为HC-49U、HC-49U/S、HC-49U/S·SMD、UM-1、UM-5及柱状晶体等。

HC-49U适用于具有宽阔空间的电子产品如通信设备、电视机、电话机、电子玩具中。

HC-49U/S适用于空间高度受到限制的各类薄型、小型电子设备及产品中。HC-49U/S·SMD为准表面贴装型产品，适用于各类超薄型、小型电脑及电子设备中。

柱状石英晶体谐振器适用于空间狭小的稳频计时电子产品如计时器、电子钟、计算器等。UM系列产品主要应用于移动通讯产品中，如BP机、移动手机等。

1.用万用表(R×10k挡)测晶振两端的电阻值，若为无穷大，说明晶振无短路或漏电；再将试电笔插入电插孔内，用手指捏住晶振的任一引脚，将另一引脚碰触试电笔顶端的金属部分，若试电笔氖泡发红，说明晶振是好的；若氖泡不亮，则说明晶振损坏。

2.用数字电容表（或数字万用表的电容档）测量其电容，一般损坏的晶振容量明显减小（不同的晶振其正常容量具有一定的范围可测量),好的一般在几十到几百PF。

3.贴近耳朵轻摇，有声音就一定是坏的（内部的晶体已经碎了，还能用的话频率也变了）。

4.测试输出脚电压。一般正常情况下，大约是电源电压的一半。因为输出的是正弦波（值接近源电压），用万用表测试时，就差不多是一半啦。

5.用代换法或示波器测量。