Cspan40 晶振不起振的現(xiàn)象及解決方法

　　現(xiàn)象：

　　連接電腦后，能夠發(fā)現(xiàn)設(shè)備。(Cspan40，COM)，但是打了個(gè)嘆號(hào)。提示“由于 Windows 無(wú)法加載這個(gè)設(shè)備所需的驅(qū)動(dòng)程序，導(dǎo)致這個(gè)設(shè)備工作異常。(代碼 31)”

　　用示波器觀察，發(fā)現(xiàn)晶體沒(méi)有起振。

　　排查過(guò)程：

　　1、先更換晶體;不行

　　2、然后對(duì)照數(shù)據(jù)手冊(cè)檢查原理圖，發(fā)現(xiàn) V3 引腳應(yīng)該接 0.01uF 電容，而我用了 0.1uF，換，發(fā)現(xiàn)還是不行。

　　3、更換芯片，不行。

　　4、更換 USB 線，不行。

　　5、后來(lái)在 BBS 上也有晶體不起振的情況，具體是上電瞬間晶體起振，稍后即為高電平。

　　用示波器測(cè)發(fā)現(xiàn)我的也是。但是他那個(gè)是因?yàn)樾盘?hào)線 D D- 沒(méi)有加屏蔽導(dǎo)致。雖然沒(méi)解決問(wèn)題，但既有啟示也有進(jìn)展。

　　此外還得到另外一個(gè)信息，如果 Cspan40 和電腦通信異常，那么芯片會(huì)進(jìn)入睡眠狀態(tài)，此時(shí)晶體是不起振的。也就是說(shuō)晶體不起振未必是設(shè)備硬件的問(wèn)題。還和上位機(jī)有關(guān)。

　　晶振全稱晶體振蕩器

　　晶體振蕩器是指從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片(簡(jiǎn)稱為晶片)，石英晶體諧振器，簡(jiǎn)稱為石英晶體或晶體、晶振;而在封裝內(nèi)部添加IC組成振蕩電路的晶體元件稱為晶體振蕩器。其產(chǎn)品一般用金屬外殼封裝，也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。

　　無(wú)源晶體與有源晶振的區(qū)別、應(yīng)用范圍及用法

　　1、無(wú)源晶體——無(wú)源晶體需要用 DSP 片內(nèi)的振蕩器，在 datasheet 上有建議的連接方法。無(wú)源晶體沒(méi)有電壓的問(wèn)題，信號(hào)電平是可變的，也就是說(shuō)是根據(jù)起振電路來(lái)決定的，同樣的晶體可以適用于多種電壓，可用于多種不同時(shí)鐘信號(hào)電壓要求的 DSP，而且價(jià)格通常也較低，因此對(duì)于一般的應(yīng)用如果條件許可建議用晶體，這尤其適合于產(chǎn)品線豐富批量大的生產(chǎn)者。無(wú)源晶體相對(duì)于晶振而言其缺陷是信號(hào)質(zhì)量較差，通常需要精確匹配電路(用于信號(hào)匹配的電容、電感、電阻等)，更換不同頻率的晶體時(shí)周邊配置電路需要做相應(yīng)的調(diào)整。建議采用精度較高的石英晶體，盡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 的內(nèi)部振蕩器，信號(hào)質(zhì)量好，比較穩(wěn)定，而且連接方式相對(duì)簡(jiǎn)單(主要是做好電源濾波，通常使用一個(gè)電容和電感構(gòu)成的 PI 型濾波網(wǎng)絡(luò)，輸出端用一個(gè)小阻值的電阻過(guò)濾信號(hào)即可)，不需要復(fù)雜的配置電路。有源晶振通常的用法：一腳懸空，二腳接地，三腳接輸出，四腳接電壓。相對(duì)于無(wú)源晶體，有源晶振的缺陷是其信號(hào)電平是固定的，需要選擇好合適輸出電平，靈活性較差，而且價(jià)格高。對(duì)于時(shí)序要求敏感的應(yīng)用，個(gè)人認(rèn)為還是有源的晶振好，因?yàn)榭梢赃x用比較精密的晶振，甚至是的溫度補(bǔ)償晶振。有些 DSP 內(nèi)部沒(méi)有起振電路，只能使用有源的晶振，如 TI 的 6000 系列等。有源晶振相比于無(wú)源晶體通常體積較大，但現(xiàn)在許多有源晶振是表貼的，體積和晶體相當(dāng)，有的甚至比許多晶體還要小。

　　晶體老化是因?yàn)樵谏a(chǎn)晶體的時(shí)候存在應(yīng)力、污染物、殘留氣體、結(jié)構(gòu)工藝缺陷等問(wèn)題。應(yīng)力要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的變化才能穩(wěn)定，一種叫“應(yīng)力補(bǔ)償”的晶體切割方法（SC 切割法）使晶體有較好的特性。

　　短穩(wěn)：短期穩(wěn)定度，觀察的時(shí)間為1 毫秒、10 毫秒、100 毫秒、1 秒、10 秒。晶振的輸出頻率受到內(nèi)部電路的影響(晶體的Q 值、元器件的噪音、電路的穩(wěn)定性、工作狀態(tài)等)而產(chǎn)生頻譜很寬的不穩(wěn)定。測(cè)量一連串的頻率值后，用阿倫方程計(jì)算。相位噪音也同樣可以反映短穩(wěn)的情況(要有儀器測(cè)量)。

　　重現(xiàn)性：定義：晶振經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間工作穩(wěn)定后關(guān)機(jī)，停機(jī)一段時(shí)間t1(如24 小時(shí))，開(kāi)機(jī)一段時(shí)間t2(如4 小時(shí))，測(cè)得頻率f1，再停機(jī)同一段時(shí)間t1，再開(kāi)機(jī)同一段時(shí)間t2，測(cè)得頻率f2。重現(xiàn)性=(f2-f1)/f2。

　　頻率壓控范圍：將頻率控制電壓從基準(zhǔn)電壓調(diào)到規(guī)定的終點(diǎn)電壓，石英晶體振蕩器頻率的小峰值改變量。

　　頻率壓控線性：和理想（直線）函數(shù)相比的輸出頻率-輸入控制電壓傳輸特性的一種量度，它以百分?jǐn)?shù)表示整個(gè)范圍頻偏的可容許非線性度。