晶體振蕩器是指從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片（簡稱為晶片），石英晶體諧振器，簡稱為石英晶體或晶體、晶振；而在封裝內(nèi)部添加IC組成振蕩電路的晶體元件稱為晶體振蕩器。其產(chǎn)品一般用金屬外殼封裝晶振，也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。石英晶體振蕩器是高精度和高穩(wěn)定度的振蕩器，被廣泛應(yīng)用于彩電、計算機(jī)、遙控器等各類振蕩電路中，以及通信系統(tǒng)中用于頻率發(fā)生器、為數(shù)據(jù)處理設(shè)備產(chǎn)生時鐘信號和為特定系統(tǒng)提供基準(zhǔn)信號。

石英晶體振蕩器是利用石英晶體（二氧化硅的結(jié)晶體）的壓電效應(yīng)制成的一種諧振器件，它的基本構(gòu)成大致是：從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片（簡稱為晶片，它可以是正方形、矩形或圓形等），在它的兩個對應(yīng)面上涂敷銀層作為電極，在每個電極上各焊一根引線接到管腳上，再加上封裝外殼就構(gòu)成了石英晶體諧振器，簡稱為石英晶體或晶體、晶振。其產(chǎn)品一般用金屬外殼封裝，也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。

晶振是否起振的判斷

1、判斷方法很多，用示波器看波形是最直接的，用數(shù)字萬用表的電壓檔測電壓也行，因晶振波形的占空比為50％晶振，所以測得的平均電壓為1/2Vcc左右，對于51單片機(jī)，在使用外置程序存儲器的時候還可以測PSEN引腳或P0口引腳的電壓或波形，只有晶振電路正常工作，那些引腳才會有信號輸出，但現(xiàn)在很少采用片外擴(kuò)展存儲器，所以測晶體兩端的電壓或波形即可，只是晶振電路設(shè)計不良時，測試設(shè)備的引入有可能導(dǎo)致停振。

2、晶體兩端的電壓差不是平均電壓差，雖然事實(shí)上因外電路的影響，晶體兩端的電壓可能會有差別，但這不是判斷晶振是否起振的依據(jù)，也不是晶振電路正常工作的條件。至于一高一低沒有工作是指一端為Vcc或接近Vcc，另一端為0或接近0，這時晶振電路當(dāng)然沒有起振，否則50％的占空比勢將平均電壓拉到1/2Vcc左右，但這么表達(dá)是不確切的，搞技術(shù)應(yīng)該盡量定量精確描述。

3、聽聲音判斷晶振是否起振不可靠，晶體的振蕩頻率遠(yuǎn)超人耳能夠聽見的頻率上限，有時能夠聽到反而是有問題的，說明晶體質(zhì)量不佳，更多的時候，正常工作的晶體是不會發(fā)出任何人耳能聽到的聲音的，有時聲音來自外電路元件

4、單片機(jī)的兩個信號輸入腳一個是19腳（XTAL1）一個是18腳（XTAL2）對應(yīng)單片機(jī)內(nèi)部的電路是高增益放大器，當(dāng)外面接晶振的時候，19腳對應(yīng)高增益放大器的輸入端，18腳對應(yīng)高增益放大器的輸出端，所以你測量的時候應(yīng)該是高增益輸出端有信號也就是18腳

51單片機(jī)振蕩電路

在MCS－51單片機(jī)片內(nèi)有一個高增益的反相放大器，反相放大器的輸入端為XTAL1，輸出端為XTAL2，由該放大器構(gòu)成的振蕩電路和時鐘電路一起構(gòu)成了單片機(jī)的時鐘方式。根據(jù)硬件電路的不同，單片機(jī)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

（a）內(nèi)部方式時鐘電路 （b）外接時鐘電路

內(nèi)部時鐘原理圖 （就是一個自激振蕩電路）

在內(nèi)部方式時鐘電路中，必須在XTAL1和XTAL2引腳兩端跨接石英晶體振蕩器和兩個微調(diào)電容構(gòu)成振蕩電路，通常C1和C2一般取30pF，晶振的頻率取值在1.2MHz～12MHz之間。對于外接時鐘電路，要求XTAL1接地，XTAL2腳接外部時鐘，對于外部時鐘信號并無特殊要求，只要保證一定的脈沖寬度，時鐘頻率低于12MHz即可。

晶體振蕩器的振蕩信號從XTAL2端送入內(nèi)部時鐘電路，它將該振蕩信號二分頻，產(chǎn)生一個兩相時鐘信號P1和P2供單片機(jī)使用。時鐘信號的周期稱為狀態(tài)時間S，它是振蕩周期的2倍，P1信號在每個狀態(tài)的前半周期有效，在每個狀態(tài)的后半周期P2信號有效。CPU就是以兩相時鐘P1和P2為基本節(jié)拍協(xié)調(diào)單片機(jī)各部分有效工作的。

示波器測試晶振

晶振波形一般是正弦波或者方波，當(dāng)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(shí)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(diǎn)應(yīng)該重點(diǎn)注意：晶振對電容負(fù)載較敏感，探頭電容相對較大，相當(dāng)于一個很重的負(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量結(jié)果。

所以在進(jìn)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(biāo)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1的形狀呢？

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

讓我們將探頭檔位調(diào)為&TImes;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。

為了提高信號保真度，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。

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

文章由啟和科技編輯