晶振是一種晶體振蕩器，它根據(jù)一定的方位角（簡稱晶圓）從石英晶體上切下薄片，簡稱石英晶體或晶體、晶體振蕩器；在封裝中加入IC構(gòu)成振蕩電路的晶體元件稱為晶體振蕩器。它的產(chǎn)品通常被封裝在金屬外殼中，也被玻璃、陶瓷或塑料封裝。石英晶體振蕩器是一種高精度、高穩(wěn)定性的振蕩器。廣泛應(yīng)用于彩電、計算機、遙控器、通信系統(tǒng)中的頻率發(fā)生器、數(shù)據(jù)處理設(shè)備的時鐘信號、特定系統(tǒng)的參考信號等各種振蕩電路中。
如何確認晶振是否起振，示波器測試晶振的方法
石英晶體振蕩器是一種由石英晶體（二氧化硅晶體）的壓電效應(yīng)構(gòu)成的諧振器件。它的基本結(jié)構(gòu)是：按一定的方位角（簡稱晶圓，可以是方形、矩形或圓形）將一塊石英晶體切成薄片，在其兩個相應(yīng)的表面上涂上銀層，作為每一個電極上的電極。石英晶體諧振器是通過將一根引線焊接到管腳上并封裝外殼而形成的。簡稱石英晶體或晶體和晶體振蕩器。它的產(chǎn)品通常被封裝在金屬外殼中，也被玻璃、陶瓷或塑料封裝。
判斷晶體振蕩是否開始
1、判斷的方法有很多種。用示波器最直接地看到波形。也可以用數(shù)字萬用表的電壓測量電壓。由于波形的占空比為50%，因此測量的平均電壓約為1\/2 Vcc。對于51單片機，當使用外部程序存儲器時，還可以測量PSEN管腳或p0管腳的電壓或波形。只有晶體振蕩器電路工作正常。只有這些引腳可以輸出信號，但現(xiàn)在很少使用片外擴展存儲器，因此可以測量晶體兩端的電壓或波形。只有在晶體振蕩器電路設(shè)計不好的情況下，引入測試設(shè)備才可能導(dǎo)致振動停止。
2、晶體兩端的電壓差不是平均電壓差。實際上，由于外部電路的影響，晶體兩端的電壓可能不同，但這不是判斷晶體振蕩器是否振蕩的基礎(chǔ)，也不是晶體振蕩器電路正常工作的條件。對于高低不工作，意味著一端為VCC或接近VCC，另一端為0或接近0。此時，晶體振蕩器電路肯定不會振蕩，否則50%的占空比電位會將平均電壓拉到1\/2 VCC左右，但這個表達式不準確，應(yīng)盡可能準確地定量描述該技術(shù)。
3、通過聽聲音來判斷晶體是否開始振蕩是不可靠的。晶體的振蕩頻率遠遠超過人耳所能聽到的頻率上限。有時聽上去有問題，說明晶體質(zhì)量不好。更常見的是，正常工作的水晶不會發(fā)出任何人耳朵都能聽到的聲音。有時聲音來自外部電路元件。
4、單片機的兩個輸入端分別為19英尺（XTAL1）和18英尺（XTAL2），與單片機內(nèi)部的電路相對應(yīng)。當晶體振蕩器連接在外部時，19英尺對應(yīng)于高增益放大器的輸入端，18英尺對應(yīng)于高增益放大器的輸出端。所以當你測量時，在高增益放大器的輸出端應(yīng)該有一個信號，也就是18英尺。
51單片機振蕩電路
在MCS-51芯片中有一個高增益反相放大器。反相放大器的輸入端為XTAL1，輸出端為XTAL2。振蕩電路和放大器組成的時鐘電路構(gòu)成了單片機的時鐘模式。根據(jù)硬件電路的不同，單片機的時鐘連接方式可分為內(nèi)部時鐘方式和外部時鐘方式，如圖2.11所示。
如何確認晶體振蕩器是否啟動以及如何用示波器測試晶體振蕩器
?。╝）內(nèi)部模式時鐘電路（b）外部時鐘電路
如何確認晶體振蕩器是否啟動以及如何用示波器測試晶體振蕩器
內(nèi)部時鐘示意圖（自振蕩電路）
在內(nèi)模時鐘電路中，石英晶體振蕩器和兩個微調(diào)電容器必須連接在XTAL1和XTAL2引腳的兩端，形成振蕩電路。通常C1和C2通常為30 pF，晶體振蕩頻率在1.2兆赫和12兆赫之間。外部時鐘電路要求XTAL1接地，XTAL2固定在外部時鐘上。外部時鐘信號無特殊要求，只要保證一定的脈沖寬度，時鐘頻率小于12MHz。
晶體振蕩器的振蕩信號從XTAL2終端輸入內(nèi)部時鐘電路。將振蕩信號分為兩部分，產(chǎn)生兩相時鐘信號p1和p2供單片機使用。時鐘信號的周期稱為狀態(tài)時間s，是振蕩周期的兩倍。p1信號在每個狀態(tài)的前半部分有效，p2信號在每個狀態(tài)的后半部分有效。CPU是基于兩相時鐘p1和p2來協(xié)調(diào)單片機各部分的有效工作。
示波器測試晶體振蕩器
晶體振蕩器的波形通常是正弦波或方波。當輸出波形為方波時，上升沿通常是振蕩的，并且含有更多的高頻信號。此時，我們必須確保測試帶寬足夠。理論值為被測信號頻率的兩倍，實際測試帶寬應(yīng)為被測信號頻率的10倍。
除帶寬外，在測試晶體振蕩器時，還應(yīng)注意晶體振蕩器對電容負載敏感，探頭電容較大，相當于晶體振蕩器電路中并聯(lián)的一個非常重的負載。很容易使電路停止振蕩，無法得到正確的測量結(jié)果。
因此，在進行晶體振蕩測試時，應(yīng)保證足夠的帶寬和較小的輸入電容。
晶體示波器的正確測試方法
首先，我們將回答標題的問題。用200米示波器測試10米晶體振蕩器的波形是完全可能的。但是為什么波形是在圖1中測量的呢？
這是因為測試時，探頭選擇×；1檔，ZDS2000系列標準的ZP1025S探頭在×；1檔帶寬為10MHz，輸入電容為55pF+10pF，導(dǎo)致波形失真。
如何確認晶體振蕩器是否啟動以及如何用示波器測試晶體振蕩器
當探針帶寬為250MHz，輸入電容為13pF+5pF時，我們將探針齒輪調(diào)整為×；10?，F(xiàn)在讓我們來看看波形。
為了提高信號的保真度，應(yīng)采用探頭接地彈簧代替接地鱷魚鉗。
使用示波器進行測試時，不僅要注意示波器的設(shè)置，還要注意電流探頭的檔位。不同的齒輪對應(yīng)不同的參數(shù)，最佳的是合適的。