مذبذب الكريستال هو المفتاح في تصميم الدوائر الرقمية ، وعادة ما يكون في تصميم الدائرة ، ويتم استخدام مذبذب البلورة كقلب للدائرة الرقمية ، وكل عمل الدائرة الرقمية لا ينفصل عن إشارة الساعة ، وفقط مذبذب البلورة هو زر المفاتيح الذي يتحكم مباشرة في البداية العادية للنظام بأكمله ، فيمكن القول أنه يمكن أن يكون تصميم الدائرة الرقمية يمكن أن يرى المذبذب البلوري.
1. ما هو مذبذب الكريستال؟
يشير مذبذب الكريستال عمومًا إلى نوعين من مذبذب الكوارتز الكريستال ورنان الكريستال الكوارتز ، ويمكن أن يطلق عليه أيضًا مذبذب الكريستال. كلاهما مصنوع باستخدام التأثير الكهروإجهادي لبلورات الكوارتز.
يعمل المذبذب البلوري على هذا النحو: عندما يتم تطبيق حقل كهربائي على قطبين من البلورة ، فإن البلورة ستخضع لتشوه الميكانيكي ، وعلى العكس من ذلك ، إذا تم تطبيق الضغط الميكانيكي على طرفي البلورة ، فإن البلورة ستنتج حقلًا كهربائيًا. هذه الظاهرة قابلة للعكس ، لذا باستخدام هذه الخاصية من البلورة ، مما يضيف الفولتية المتناوبة إلى كلا طرفي البلورة ، ستنتج الشريحة اهتزازًا ميكانيكيًا ، وفي نفس الوقت تنتج حقول كهربائية متناوبة. ومع ذلك ، فإن هذا الاهتزاز والمجال الكهربائي الناتج عن البلورة صغيرة بشكل عام ، ولكن طالما أنه على تردد معين ، ستزداد السعة بشكل كبير ، على غرار صدى حلقة LC التي نراها مصممي الدارات غالبًا ما نراه.
الثاني. تصنيف التذبذبات البلورية (نشطة وسلبية)
① مذبذب البلورة السلبية
الكريستال السلبي عبارة عن بلورة ، بشكل عام جهاز غير قطبي 2 دبوس (بعض البلورة السلبية لها دبوس ثابت بدون قطبية).
يحتاج مذبذب الكريستال السلبي عمومًا إلى الاعتماد على دائرة الساعة التي تشكلها مكثف الحمل لإنشاء إشارة متذبذبة (إشارة موجة جيبية).
② مذبذب الكريستال النشط
مذبذب الكريستال النشط هو مذبذب ، عادة مع 4 دبابيس. لا يتطلب مذبذب الكريستال النشط من مذبذب وحدة المعالجة المركزية الداخلية إنتاج إشارة موجة مربعة. يولد مصدر الطاقة الكريستالي النشط إشارة الساعة.
تكون إشارة مذبذب البلورة النشطة مستقرة ، والجودة أفضل ، ووضع الاتصال بسيط نسبيًا ، والخطأ الدقيق أصغر من مذبذب البلورة السلبي ، والسعر أغلى من مذبذب البلورة السلبي.
ثالثا. المعلمات الأساسية لمذبذب الكريستال
المعلمات الأساسية لمذبذب الكريستال العام هي: درجة حرارة التشغيل ، والقيمة الدقيقة ، وسعة مطابقة ، ونموذج الحزمة ، والتردد الأساسي وما إلى ذلك.
التردد الأساسي لمذبذب الكريستال: يعتمد اختيار التردد البلوري العام على متطلبات مكونات التردد ، مثل MCU عمومًا مجموعة ، معظمها من 4 أمتار إلى العشرات من M.
دقة الاهتزاز البلوري: تكون دقة الاهتزاز البلوري عمومًا ± 5PPM ، ± 10ppm ، ± 20ppm ، ± 50ppm ، وما إلى ذلك ، وبطاطا الساعة عالية الدقة تكون عمومًا ضمن ± 5ppm ، وسيختار الاستخدام العام حوالي ± 20ppm.
السعة المطابقة لمذبذب الكريستال: عادةً عن طريق ضبط قيمة السعة المطابقة ، يمكن تغيير التردد الأساسي لمذبذب البلورة ، وفي الوقت الحاضر ، يتم استخدام هذه الطريقة لضبط مذبذب البلورات عالي الدقة.
في نظام الدائرة ، يكون لخط إشارة الساعة عالية السرعة أولوية أعلى. خط الساعة هو إشارة حساسة ، وكلما زاد التردد ، كلما كان الخط أقصر مطلوبًا لضمان أن يكون تشويه الإشارة ضئيلًا.
الآن في العديد من الدوائر ، يكون تردد الساعة البلوري للنظام مرتفعًا جدًا ، وبالتالي فإن طاقة التدخل مع التوافقيات قوية أيضًا ، وسيتم اشتقاق التوافقيات من المدخلات والإخراج سطرين ، ولكن أيضًا من الإشعاع الفضائي ، مما يؤدي أيضًا إلى أن يكون تخطيط PCB من تذبذب البلورة غير معقولة ، وسوف يسبب مشكلة قوية في الإشعاع القوي بسهولة. لذلك ، من المهم جدًا تخطيط Crystal Oscillator وخط إشارة CLK عند وضع لوحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور.