Biz tez-tez kristal osilatoru rəqəmsal dövrənin ürəyi ilə müqayisə edirik, çünki rəqəmsal dövrənin bütün işi saat siqnalından ayrılmazdır və kristal osilator bütün sistemi birbaşa idarə edir. Kristal osilator işləməsə, bütün sistem iflic olacaq, ona görə də kristal osilator rəqəmsal dövrənin işə başlaması üçün ilkin şərtdir.

Kristal osilator, tez-tez dediyimiz kimi, bir kvars kristal osilatoru və kvars kristal rezonatorudur. Onların hər ikisi kvars kristallarının piezoelektrik təsirindən hazırlanmışdır. Kvars kristalının iki elektroduna elektrik sahəsinin tətbiqi kristalın mexaniki deformasiyasına səbəb olur, hər iki tərəfə mexaniki təzyiq tətbiq edilməsi kristalda elektrik sahəsinin yaranmasına səbəb olur. Və bu hadisələrin hər ikisi geri dönəndir. Bu xüsusiyyətdən istifadə edərək, kristalın hər iki tərəfinə alternativ gərginliklər tətbiq edilir və vafli mexaniki olaraq titrəyir, həmçinin alternativ elektrik sahələri yaradır. Bu cür vibrasiya və elektrik sahəsi ümumiyyətlə kiçikdir, lakin müəyyən bir tezlikdə amplituda əhəmiyyətli dərəcədə artacaq, bu, ümumiyyətlə gördüyümüz LC loop rezonansına bənzər piezoelektrik rezonansdır.

Rəqəmsal dövrənin ürəyi kimi, kristal osilator ağıllı məhsullarda necə rol oynayır? Kondisioner, pərdələr, təhlükəsizlik, monitorinq və digər məhsullar kimi ağıllı evlərin hamısı simsiz ötürmə moduluna ehtiyac duyur, onlar Bluetooth, WIFI və ya ZIGBEE protokolu, modul bir ucundan digər uca və ya birbaşa mobil telefonun idarəsi vasitəsilə və simsiz modul bütün sistemin sabitliyinə təsir edən əsas komponentdir, ona görə də kristal osilatordan istifadə etmək üçün sistemi seçin. Rəqəmsal sxemlərin uğur və ya uğursuzluğunu müəyyən edir.

Rəqəmsal dövrədə kristal osilatorun əhəmiyyətinə görə istifadə edərkən və dizayn edərkən diqqətli olmalıyıq:

1. Kristal osilatorda kvars kristalları var ki, bu kvars kristalının xaricdən təsirləndiyi və ya düşdüyü zaman qırılmasına və zədələnməsinə səbəb olmaq asandır və sonra kristal osilator titrə bilməz. Buna görə də, dövrənin layihələndirilməsində kristal osilatorun etibarlı quraşdırılması nəzərə alınmalı və onun mövqeyi lövhənin kənarına və avadanlıq qabığına mümkün qədər yaxın olmamalıdır.

2. Əl və ya maşınla qaynaq edərkən qaynaq temperaturuna diqqət yetirin. Kristal vibrasiya temperatura həssasdır, qaynaq temperaturu çox yüksək olmamalıdır və istilik müddəti mümkün qədər qısa olmalıdır.

Ağlabatan kristal osilator sxemi sistemin radiasiya müdaxiləsini yatıra bilər.

1. Problemin təsviri

Məhsul sahə kamerasıdır, içərisində beş hissədən ibarətdir: əsas idarəetmə lövhəsi, sensor lövhəsi, kamera, SD yaddaş kartı və batareya. Qabıq plastik qabıqdır və kiçik lövhədə yalnız iki interfeys var: DC5V xarici güc interfeysi və məlumatların ötürülməsi üçün USB interfeysi. Radiasiya testindən sonra təxminən 33 MHz harmonik səs-küy radiasiya probleminin olduğu aşkar edilmişdir.

Orijinal test məlumatları aşağıdakılardır:

2. Problemi təhlil edin

Bu məhsulun qabığının quruluşu plastik qabıq, qoruyucu olmayan material, bütün sınaq yalnız elektrik kabeli və qabıqdan çıxan USB kabeli, müdaxilə tezliyi nöqtəsi elektrik kabeli və USB kabel tərəfindən yayılırmı? Buna görə sınaq üçün aşağıdakı addımlar atılır:

(1) Yalnız elektrik kabelinə maqnit halqası əlavə edin, sınaq nəticələri: təkmilləşdirmə göz qabağında deyil;

(2) Yalnız USB kabelinə maqnit halqa əlavə edin, sınaq nəticələri: təkmilləşmə hələ də aydın deyil;

(3) Həm USB kabelinə, həm də elektrik kabelinə maqnit halqa əlavə edin, sınaq nəticələri: yaxşılaşma göz qabağındadır, ümumi müdaxilə tezliyi azalıb.

Yuxarıda göstərilənlərdən görünə bilər ki, müdaxilə tezliyi nöqtələri iki interfeysdən çıxarılır, bu, güc interfeysi və ya USB interfeysi problemi deyil, iki interfeysə birləşdirilmiş daxili müdaxilə tezliyi nöqtələridir. Yalnız bir interfeysin qorunması problemi həll edə bilməz.

Yaxın sahədə ölçmə nəticəsində məlum oldu ki, əsas idarəetmə lövhəsindən çıxan 32,768 KHz kristal osilator güclü məkan radiasiyası yaradır ki, bu da ətrafdakı kabelləri və GND-ni birləşdirən 32,768 KHz harmonik səs-küy yaradır, daha sonra USB kabel və interfeys vasitəsilə birləşir və yayılır. elektrik kabeli. Kristal osilatorun problemləri aşağıdakı iki problemdən qaynaqlanır:

(1) Kristal vibrasiya lövhənin kənarına çox yaxındır, bu da kristal vibrasiya radiasiya səs-küyünə səbəb olmaq üçün asandır.

(2) Kristal osilatorun altında bir siqnal xətti var ki, bu da siqnal xəttini birləşdirən kristal osilatorun harmonik səs-küyünə səbəb olmaq üçün asandır.

(3) Filtr elementi kristal osilatorun altına yerləşdirilir və filtr kondansatörü və uyğun müqavimət siqnal istiqamətinə uyğun olaraq təşkil edilmir, bu da filtr elementinin filtrləmə təsirini daha da pisləşdirir.

3, həll

Təhlillərə əsasən, aşağıdakı əks tədbirlər əldə edilir:

(1) CPU çipinə yaxın olan kristalın filtr tutumu və uyğun müqaviməti üstünlük olaraq lövhənin kənarından uzaqda yerləşdirilir;

(2) Kristal yerləşdirmə sahəsində və aşağıda proyeksiya sahəsində yer qoymamağı unutmayın;

(3) Kristalın filtr tutumu və uyğun müqaviməti siqnal istiqamətinə uyğun olaraq təşkil edilir və kristalın yanında səliqəli və yığcam şəkildə yerləşdirilir;

(4) Kristal çipin yaxınlığında yerləşdirilir və ikisi arasındakı xətt mümkün qədər qısa və düzdür.

4. Nəticə

Hal-hazırda bir çox sistem kristal osilatorunun takt tezliyi yüksəkdir, müdaxilə harmonik enerjisi güclüdür; Müdaxilə harmonikləri təkcə giriş və çıxış xətlərindən ötürülmür, həm də kosmosdan şüalanır. Planlaşdırma ağlabatan deyilsə, güclü səs-küy radiasiya probleminə səbəb olmaq asandır və digər üsullarla həll etmək çətindir. Buna görə də, PCB lövhəsində kristal osilator və CLK siqnal xəttinin yerləşdirilməsi çox vacibdir.

Kristal osilatorun PCB dizaynına dair qeyd

(1) Birləşdirmə kondansatörü kristal osilatorun enerji təchizatı pininə mümkün qədər yaxın olmalıdır. Mövqeyi ardıcıllıqla yerləşdirmək lazımdır: enerji təchizatının daxil olduğu istiqamətə uyğun olaraq, ən kiçik tutumlu kondansatör ən böyüyündən ən kiçiyə qədər sıra ilə yerləşdirilməlidir.

(2) Kristal osilatorun qabığı əsaslandırılmalıdır, bu kristal osilatoru xaricə şüalandıra bilər və həmçinin kristal osilatorda xarici siqnalların müdaxiləsini qoruya bilər.

(3) Döşəmənin tamamilə örtülməsini təmin etmək üçün kristal osilatorun altına naqil çəkməyin. Eyni zamanda, kristal osilatorun digər naqillərin, cihazların və təbəqələrin işinə mane olmasının qarşısını almaq üçün kristal osilatordan 300 mil məsafədə naqil çəkməyin.

(4) Saat siqnalının xətti mümkün qədər qısa olmalı, xətt daha geniş olmalıdır və balans naqillərin uzunluğunda və istilik mənbəyindən uzaqda tapılmalıdır.

(5) Kristal osilator, xüsusilə lövhə kartının dizaynında, PCB lövhəsinin kənarına yerləşdirilməməlidir.