晶振簡介及如何使用示波器測試晶振

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

常見晶振

首先我們來對晶振進行簡要的介紹，晶振大體可以分為兩大類：無源晶振和有源晶振。

1、無源晶振

無源晶振是一種無極性元件，需要借助于時鐘電路才能產(chǎn)生振蕩信號，自身無法振蕩起來。無源晶振沒有電壓的要求，信號電平是可變的，也就是說是根據(jù)起振電路來決定的。

圖1 無源晶振

2、有源晶振

有源晶振是一個完整的振蕩器，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，信號質(zhì)量好，較為穩(wěn)定，且連接方式相對簡單，不需要復雜的配置電路。

圖2 有源晶振

晶振波形解析

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

除了帶寬之外，在測試晶振時，還有一點應(yīng)該重點注意：晶振對電容負載較敏感，探頭電容相對較大，相當于一個很重的負載并聯(lián)在晶振電路中，容易導致電路停振而得不出正確的測量結(jié)果。

所以在進行晶振測試的時候，需要保證足夠的帶寬和較小的輸入電容。

示波器測試晶振的正確方法

首先我們來回答標題的問題，用200M示波器絕對可以測試10M晶振的波形，可是為什么測出來的波形是圖3的形狀呢?

圖3 失真的晶振波形

這是因為在測試的時候，探頭選擇了×1檔位，ZDS2000系列標配的ZP1025S探頭在×1檔時帶寬為10MHz，輸入電容為55 pF±10 pF，由此導致了波形的失真。

表1 ZP1025S技術(shù)參數(shù)表

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

圖4 正確的晶振波形

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

圖5 標配接地彈簧

大家在使用示波器進行測試的時候，除注意示波器的設(shè)置之外，還要注意當前探頭的檔位，不同的檔位對應(yīng)不同的參數(shù)，合適的才是最好的!