示波器測量晶振導致停振的原因及解決方案

　　當使用示波器測量晶振電路時，確實可能出現(xiàn)晶振停止振蕩的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象通常是由以下幾個原因造成的：

　　主要原因分析

　　示波器探頭通常具有1MΩ或10MΩ的輸入阻抗和幾pF的輸入電容，而晶振電路對負載非常敏感。探頭電容會改變諧振條件，導致晶振停振。典型晶振電路的負載電容在10-30pF范圍內(nèi)，示波器探頭可能增加5-20pF的額外電容，這會顯著影響振蕩條件。

　　此外，探頭接地問題也是一個常見原因。使用長接地線會引入電感，影響高頻信號，而接地不良還可能導致信號反射。探頭阻抗不匹配也是問題之一，標準10X探頭的高阻抗可能不適用于低阻抗晶振電路。

　　解決方案

　　使用高阻抗有源探頭

　　建議選擇輸入電容小于1pF的高頻有源探頭，如FET探頭或?qū)Ｓ酶哳l探頭。例如Tektronix P6245探頭具有1GHz帶寬和僅0.8pF的輸入電容，非常適合測量晶振電路。

　　正確連接方法

　　測量時應(yīng)使用最短的接地彈簧針而非長接地線，盡量靠近晶振引腳進行測量。必要時可以使用同軸電纜連接，以獲得更好的信號完整性。

　　替代測量方法

　　可以采用間接測量法，測量晶振驅(qū)動芯片的輸出信號而非直接測晶振本身。也可以使用頻譜分析儀代替示波器進行測量。另一種方法是在晶振輸出端添加緩沖放大器后再進行測量，這樣可以隔離測量設(shè)備對晶振電路的影響。

　　實際案例

　　在某32.768kHz晶振電路的調(diào)試中，使用普通示波器探頭測量時出現(xiàn)了停振現(xiàn)象。改用Tektronix TPP1000探頭(1GHz帶寬，1.1pF輸入電容)后問題得到解決。測量時使用了接地彈簧針直接接觸晶振引腳，示波器設(shè)置為1MΩ輸入阻抗并啟用20MHz帶寬限制。

　　預(yù)防措施

　　在設(shè)計階段就應(yīng)該預(yù)留專門的測試點，以便后續(xù)測量。建議使用輸入電容低于3pF的探頭進行測量。更好的做法是在晶振輸出端設(shè)計測試緩沖電路，這樣可以在不影響晶振工作的情況下進行測量。在實際操作中，應(yīng)優(yōu)先測量晶振驅(qū)動芯片的輸出信號，而不是直接測量晶振本身。

　　通過以上方法，可以最大程度減少示波器測量對晶振電路的影響，獲得準確的測量結(jié)果。

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