Kristal osilator rəqəmsal dövrə dizaynında açardır, adətən dövrə dizaynında, kristal osilator rəqəmsal dövrənin ürəyi kimi istifadə olunur, rəqəmsal dövrənin bütün işi saat siqnalından ayrılmazdır və sadəcə kristal osilator açar düymədir Bütün sistemin normal başlanğıcını birbaşa idarə edən, bir rəqəmsal dövrə dizaynı varsa kristal osilatoru görə biləcəyini söyləmək olar.
I. Kristal osilator nədir?
Kristal osilator ümumiyyətlə iki növ kvars kristal osilatoruna və kvars kristal rezonatoruna aiddir və birbaşa kristal osilator da adlandırıla bilər. Hər ikisi kvars kristallarının piezoelektrik effektindən istifadə etməklə hazırlanır.
Kristal osilator belə işləyir: kristalın iki elektroduna elektrik sahəsi tətbiq edildikdə, kristal mexaniki deformasiyaya məruz qalacaq və əksinə, kristalın iki ucuna mexaniki təzyiq tətbiq edilərsə, kristal istehsal edəcək. elektrik sahəsi. Bu fenomen geri çevrilə bilər, buna görə də kristalın bu xüsusiyyətindən istifadə edərək, kristalın hər iki ucuna alternativ gərginliklər əlavə edərək, çip mexaniki vibrasiya yaradacaq və eyni zamanda alternativ elektrik sahələri yaradacaq. Bununla belə, kristalın yaratdığı bu vibrasiya və elektrik sahəsi ümumiyyətlə kiçikdir, lakin müəyyən bir tezlikdə olduğu müddətcə, dövrə dizaynerlərinin tez-tez gördüyümüz LC loop rezonansına bənzər amplituda əhəmiyyətli dərəcədə artacaq.
II. Kristal salınımlarının təsnifatı (aktiv və passiv)
① Passiv kristal osilator
Passiv kristal kristaldır, ümumiyyətlə 2 pinli qeyri-qütblü cihazdır (bəzi passiv kristalda polaritesi olmayan sabit pin var).
Passiv kristal osilator ümumiyyətlə salınan siqnalı (sinus dalğası siqnalı) yaratmaq üçün yük kondansatörünün yaratdığı saat dövrəsinə etibar etməlidir.
② Aktiv kristal osilator
Aktiv kristal osilator adətən 4 sancaqlı bir osilatordur. Aktiv kristal osilator kvadrat dalğa siqnalı yaratmaq üçün CPU-nun daxili osilatorunu tələb etmir. Aktiv kristal enerji təchizatı saat siqnalı yaradır.
Aktiv kristal osilatorun siqnalı sabitdir, keyfiyyət daha yaxşıdır və əlaqə rejimi nisbətən sadədir, dəqiqlik xətası passiv kristal osilatordan daha kiçikdir və qiymət passiv kristal osilatordan daha bahalıdır.
III. Kristal osilatorun əsas parametrləri
Ümumi kristal osilatorun əsas parametrləri bunlardır: iş temperaturu, dəqiqlik dəyəri, uyğun tutum, paket forması, nüvə tezliyi və s.
Kristal osilatorun əsas tezliyi: Ümumi kristal tezliyinin seçimi tezlik komponentlərinin tələblərindən asılıdır, məsələn MCU ümumiyyətlə diapazondur, əksəriyyəti 4M-dən onlarla M-ə qədərdir.
Kristal vibrasiya dəqiqliyi: kristal vibrasiyanın dəqiqliyi ümumiyyətlə ±5PPM, ±10PPM, ±20PPM, ±50PPM və s., yüksək dəqiqlikli saat çipləri ümumiyyətlə ±5PPM daxilindədir və ümumi istifadə təxminən ±20PPM seçəcəkdir.
Kristal osilatorun uyğun tutumu: adətən uyğun tutumun dəyərini tənzimləməklə, kristal osilatorun əsas tezliyi dəyişdirilə bilər və hazırda bu üsul yüksək dəqiqlikli kristal osilatoru tənzimləmək üçün istifadə olunur.
Dövrə sistemində yüksək sürətli saat siqnal xətti ən yüksək prioritetə malikdir. Saat xətti həssas siqnaldır və tezlik nə qədər yüksəkdirsə, siqnalın təhrifinin minimal olmasını təmin etmək üçün xəttin daha qısa olması tələb olunur.
İndi bir çox dövrədə sistemin kristal saat tezliyi çox yüksəkdir, buna görə harmoniklərə müdaxilə enerjisi də güclüdür, harmoniklər giriş və çıxışdan iki xəttdən, həm də kosmik radiasiyadan əldə ediləcək, bu da kristal osilatorun PCB düzeni ağlabatan deyilsə, bu, asanlıqla güclü bir radiasiya probleminə səbəb olacaq və istehsal edildikdən sonra başqa üsullarla həll etmək çətindir. Buna görə də, PCB lövhəsi qoyulduqda kristal osilator və CLK siqnal xəttinin düzülüşü üçün çox vacibdir.