晶振不启动以及它与MCU本身的关系及解决方案是什么？

晶振不启动以及它与MCU本身的关系及解决方案是什么？

MCU或MPU在上电后应该得到的第一个也是基本的输入是时钟源。有几种选择可以为MCU提供外部时钟源：RC电路、陶瓷谐振器、石英晶体、晶体振荡器和硅/MEMS振荡器模块。

应用程序的最佳时钟源取决于许多因素，包括成本、精度、功耗、环境参数等。

陶瓷谐振器或晶体的用法（为简单起见，陶瓷谐振器实际上是带有内置电容器的晶体，尽管石英晶体比陶瓷谐振器更准确且温度更稳定）。

许多 MCU 供应商都有自己的应用说明，指导设计人员如何正确地将晶振连接到 MCU、如何为电容器和电阻器选择正确的值，解释 PCB 布局问题等。

那么晶振不启动并且MCU没有运行是什么原因？

原因不是晶振，而是MCU和被称为“缩模”的过程。作为基本定义，缩小芯片的行为是使用更先进的制造工艺创建与半导体 IC 相同的电路，并减小晶体管/栅极尺寸和互连距离。芯片缩小工艺允许在同一块硅晶片上制造更多的处理器芯片，从而降低每个产品的成本。

芯片缩小也有利于最终用户，因为缩小芯片会减少每个晶体管使用的电流，同时保持芯片的相同时钟频率。这导致产品具有更低的功耗和更高的时钟频率。它还允许供应商实现在芯片缩小之前无法实现的 IC 的附加功能。

芯片缩小是提高半导体公司性价比的关键，而且每隔一段时间就会发生一次。这个时期可以是一年一次，也可以是几年一次。

但是在这种“芯片收缩”过程中没有改变的是安装芯片的封装本身。管芯焊盘和封装引脚之间的距离变得更长。当焊盘和引脚之间的走线长度在电气上变得“更长”时，它会影响负载的阻抗和电阻 (ESR)，并且缩小的芯片中更快的电子速度会影响电感。

MCU 的封装越大，受裸片收缩影响的可能性就越大。晶体的行为类似于 RLC 电路，无需深入计算，这些 R、L 和 C 参数在芯片收缩过程之后会影响在之前的初始设计阶段选择和测试的电容器和/或电阻器的值模具收缩。

这种现象类似于在设计过程中你的晶体不启动时的情况。但是，当你想检查发生了什么并用示波器探头触摸引脚时，它突然开始振荡，探头增加了启动晶体时可能缺少的额外边际电容。

那么解决方案是什么？其实，出现这个问题的时候，也无能为力，但首要的是对问题的认识。建议使用简单的晶体振荡器而不是石英晶体本身。晶体振荡器是一个完全集成的解决方案。振荡器制造商将石英谐振器与振荡器电路相匹配，从而减轻了电路板设计人员的匹配负担。

另一个解决方案是维护。绝大多数可靠的供应商在对零件进行任何更改（包括芯片收缩）时都会发布 PCN。其中一些甚至在 p/n 上添加了一个附加后缀，以区分模具更换的零件。因此，通过监控 PCN 的芯片收缩情况，设计人员可以使用旧设计的电路板和新的芯片收缩 MCU，并在他们的“空闲时间”提前再次测试是否正常运行。如果检测到问题，可以修改产品以防止在大规模生产中出现意外问题。

深圳市晶光华电子有限公司 26年专注提供一站式晶振产品解决方案，产品主要有SMD石英晶振、 车规晶振 、 SMD振荡器等。晶光华始终坚持以品质为基石，品质符合国际IEC和美国ANSI标准。为了满足客户的高标准需求，我司积极整合供应链，真正服务每一位品质客户。