晶振PCB設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的幾個(gè)注意事項(xiàng)

我們常把晶振比喻為數(shù)字電路的心臟，這是因?yàn)?，?shù)字電路的所有工作都離不開(kāi)時(shí)鐘信號(hào)，晶振直接控制著整個(gè)系統(tǒng)，若晶振不運(yùn)作那么整個(gè)系統(tǒng)也就癱瘓了，所以晶振是決定了數(shù)字電路開(kāi)始工作的先決條件。

我們常說(shuō)的晶振，是石英晶體振蕩器和石英晶體諧振器兩種，他們都是利用石英晶體的壓電效應(yīng)制作而成。在石英晶體的兩個(gè)電極上施加電場(chǎng)會(huì)使晶體產(chǎn)生機(jī)械變形，反之，如果在晶體兩側(cè)施加機(jī)械壓力就會(huì)在晶體上產(chǎn)生電場(chǎng)。并且，這兩種現(xiàn)象是可逆的。利用這種特性，在晶體的兩側(cè)施加交變電壓，晶片就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，同時(shí)產(chǎn)生交變電場(chǎng)。這種震動(dòng)和電場(chǎng)一般都很小，但是在某個(gè)特定頻率下，振幅會(huì)明顯加大，這就是壓電諧振，類似于我們常見(jiàn)到的 LC 回路諧振。

由于晶振在數(shù)字電路中的重要性，在使用和設(shè)計(jì)的時(shí)候我們需要小心處理：

1、晶振內(nèi)部存在石英晶體，受到外部撞擊或跌落時(shí)易造成石英晶體斷裂破損，進(jìn)而造成晶振不起振，所以在設(shè)計(jì)電路時(shí)要考慮晶振的可靠安裝，其位置靠近 CPU 芯片優(yōu)先放置，遠(yuǎn)離板邊。

2、在手工焊接或機(jī)器焊接時(shí)，要注意焊接溫度。晶振對(duì)溫度比較敏感，焊接時(shí)溫度不能過(guò)高，并且加熱時(shí)間盡量短?

3、耦合電容應(yīng)盡量靠近晶振的電源引腳，位置擺放順序：按電源流入方向，依容值從大到小依次擺放，容值最小的電容最靠近電源引腳。

4、晶振的外殼必須接地，可以晶振的向外輻射，也可以屏蔽外來(lái)信號(hào)對(duì)晶振的干擾。

5、晶振下面不要布線，保證完全鋪地，同時(shí)在晶振的 300mil 范圍內(nèi)不要布線，這樣可以防止晶振干擾其他布線、器件和層的性能。

6、時(shí)鐘信號(hào)的走線應(yīng)盡量短，線寬大一些，在布線長(zhǎng)度和遠(yuǎn)離發(fā)熱源上尋找平衡。

7、進(jìn)行包地處理

（圓柱形晶振）在外殼接地時(shí)加一個(gè)和晶振外形差不多的矩形焊盤,讓晶振"平躺"在這一焊盤上,在焊盤的兩條長(zhǎng)邊附近各開(kāi)一個(gè)孔(孔要落在焊盤內(nèi),若能用一個(gè)多層焊盤代替孔則更佳,這兩個(gè)多層焊盤要與矩形焊盤相連),然后用一根銅絲或其他裸導(dǎo)線將晶振"箍"住,銅絲的兩端則焊接在你所開(kāi)的兩個(gè)孔或焊盤里里 . 這樣可以避免高溫焊接對(duì)晶振的破壞,又能保證接地良好 .

當(dāng)然，也有人在晶振上加焊點(diǎn)，進(jìn)行接地處理（在焊接時(shí)一定要注意溫度對(duì)晶振的影響）

審核編輯 黃昊宇