200M的示波器竟然測(cè)不了10M的晶振？

ID:114320 · 發(fā)表于 2016-5-7 22:33

摘要
為什么我用示波器觀察晶振引腳的波形時(shí)，看不到波形或者波形失真了呢？難道200M的示波器還不能測(cè)10M的晶振嗎？
一、常見(jiàn)晶振

首先我們來(lái)對(duì)晶振進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹，晶振大體可以分為兩大類：無(wú)源晶振和有源晶振。

1、無(wú)源晶振

無(wú)源晶振是一種無(wú)極性元件，需要借助于時(shí)鐘電路才能產(chǎn)生振蕩信號(hào)，自身無(wú)法振蕩起來(lái)。無(wú)源晶振沒(méi)有電壓的要求，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。

圖1 無(wú)源晶振

2、有源晶振

有源晶振是一個(gè)完整的振蕩器，里面除了石英晶體外，還有晶體管和阻容元件。有源晶振不需要內(nèi)部振蕩器，信號(hào)質(zhì)量好，較為穩(wěn)定，且連接方式相對(duì)簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜的配置電路。

圖2 有源晶振

二、晶振波形解析

晶振波形一般是正弦波或者方波，當(dāng)輸出波形是方波時(shí)，一般上升沿比較抖，且包含了較多的高頻信號(hào)，這個(gè)時(shí)候就要保證測(cè)試的帶寬足夠，理論值是帶寬是被測(cè)信號(hào)頻率的2倍，實(shí)際測(cè)試方波時(shí)帶寬應(yīng)該是被測(cè)信號(hào)頻率的10倍。

除了帶寬之外，在測(cè)試晶振時(shí)，還有一點(diǎn)應(yīng)該重點(diǎn)注意：晶振對(duì)電容負(fù)載較敏感，探頭電容相對(duì)較大，相當(dāng)于一個(gè)很重的負(fù)載并聯(lián)在晶振電路中，容易導(dǎo)致電路停振而得不出正確的測(cè)量結(jié)果。

所以在進(jìn)行晶振測(cè)試的時(shí)候，需要保證足夠的帶寬和較小的輸入電容。

三、示波器測(cè)試晶振的正確方法

首先我們來(lái)回答標(biāo)題的問(wèn)題，用200M示波器絕對(duì)可以測(cè)試10M晶振的波形，可是為什么測(cè)出來(lái)的波形是圖3的形狀呢？

圖3 失真的晶振波形

這是因?yàn)樵跍y(cè)試的時(shí)候，探頭選擇了×1檔位，ZDS2000系列標(biāo)配的ZP1025S探頭在×1檔時(shí)帶寬為10MHz，輸入電容為55 pF±10 pF，由此導(dǎo)致了波形的失真。

表1 ZP1025S技術(shù)參數(shù)表

讓我們將探頭檔位調(diào)為×10檔，此時(shí)探頭帶寬為250MHz，輸入電容為13pF±5 pF，我們來(lái)看看此時(shí)的波形吧。

圖4 正確的晶振波形

為了提高信號(hào)保真度，還應(yīng)使用探頭標(biāo)配的接地彈簧代替接地鱷魚夾就近接地。

圖5 標(biāo)配接地彈簧

大家在使用示波器進(jìn)行測(cè)試的時(shí)候，除注意示波器的設(shè)置之外，還要注意當(dāng)前探頭的檔位，不同的檔位對(duì)應(yīng)不同的參數(shù)，合適的才是最好的！

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