Мы часта параўноўваем кварцовы генератар з сэрцам лічбавай схемы, таму што ўся праца лічбавай схемы неаддзельная ад тактавага сігналу, і кварцовы генератар непасрэдна кіруе ўсёй сістэмай. Калі кварцовы генератар не працуе, уся сістэма будзе паралізаваная, таму кварцовы генератар з'яўляецца неабходнай умовай для таго, каб лічбавая схема пачала працаваць.

Крысталавы генератар, як мы часта гаворым, - гэта кварцавы генератар і кварцавы рэзанатар. Абодва яны зроблены з п'езаэлектрычнага эфекту крышталяў кварца. Прыкладанне электрычнага поля да двух электродаў крышталя кварца выклікае механічную дэфармацыю крышталя, у той час як прымяненне механічнага ціску з абодвух бакоў выклікае ў крышталі электрычнае поле. І абодва гэтыя з'явы зварачальныя. Выкарыстоўваючы гэтую ўласцівасць, пераменнае напружанне прыкладваецца да абодвух бакоў крышталя, і пласціна вібруе механічна, а таксама стварае пераменныя электрычныя палі. Такога роду вібрацыя і электрычнае поле звычайна невялікія, але пры пэўнай частаце амплітуда будзе значна павялічвацца, што з'яўляецца п'езаэлектрычным рэзанансам, падобным да рэзанансу LC-петлі, які мы звычайна бачым.

Як кварцовы асцылятар адыгрывае ролю ў разумных прадуктах як сэрца лічбавай схемы? Разумны дом, такі як кандыцыянер, шторы, бяспека, маніторынг і іншыя прадукты, усе маюць патрэбу ў бесправадным модулі перадачы, яны праз Bluetooth, WIFI або пратакол ZIGBEE, модуль ад аднаго канца да іншага канца, або непасрэдна праз мабільны тэлефон кіравання, і бесправадны модуль з'яўляецца асноўным кампанентам, які ўплывае на стабільнасць усёй сістэмы, таму выбірайце сістэму для выкарыстання кварцавага генератара. Вызначае поспех або няўдачу лічбавых схем.

З-за важнасці кварцавага генератара ў лічбавай схеме мы павінны быць асцярожнымі пры выкарыстанні і распрацоўцы:

1. У кварцавым генератары ёсць крышталі кварца, якія лёгка могуць прывесці да паломкі і пашкоджання кварцавага крышталя, калі яны трапляюць з вонкавага боку або ўпадаюць, і тады кварцавы генератар не можа вібраваць. Такім чынам, надзейная ўстаноўка кварцавага генератара павінна быць разгледжана ў канструкцыі схемы, і яго становішча не павінна быць блізка да краю пласціны і абалонкі абсталявання, наколькі гэта магчыма.

2. Звяртайце ўвагу на тэмпературу зваркі пры ручной або машыннай зварцы. Вібрацыя крышталя адчувальная да тэмпературы, тэмпература зваркі не павінна быць занадта высокай, а час нагрэву - як мага карацей.

Разумная схема кварцавага генератара можа здушыць перашкоды ад выпраменьвання сістэмы.

1. Апісанне праблемы

Прадукт уяўляе сабой палявую камеру, якая складаецца з пяці частак унутры: асноўнай платы кіравання, датчыка, камеры, карты памяці SD і батарэі. Абалонка ўяўляе сабой пластыкавы корпус, і маленькая плата мае толькі два інтэрфейсы: інтэрфейс знешняга харчавання DC5V і інтэрфейс USB для перадачы даных. Пасля тэсту на радыяцыю выяўлена праблема выпраменьвання гарманічнага шуму 33 МГц.

Зыходныя дадзеныя тэсту наступныя:

2. Прааналізуйце праблему

Пластыкавы корпус гэтага прадукта, неэкраніруючы матэрыял, у цэлым тэстуецца толькі шнур харчавання і USB-кабель з корпуса, ці частата перашкод выпраменьваецца шнуром харчавання і кабелем USB? Такім чынам, для праверкі прымаюцца наступныя меры:

(1) Дадайце магнітнае кольца толькі на шнур сілкавання, вынікі выпрабаванняў: паляпшэнне невідавочнае;

(2) Дадайце толькі магнітнае кольца на кабель USB, вынікі тэставання: паляпшэнне ўсё яшчэ невідавочнае;

(3) Дадайце магнітнае кольца як да кабеля USB, так і да шнура сілкавання, вынікі тэставання: паляпшэнне відавочнае, агульная частата перашкод знізілася.

Са сказанага вышэй відаць, што кропкі частаты перашкод выходзяць з двух інтэрфейсаў, што з'яўляецца праблемай не інтэрфейсу харчавання або інтэрфейсу USB, а кропак унутранай частоты перашкод, звязаных з двума інтэрфейсамі. Экранаванне толькі аднаго інтэрфейсу не можа вырашыць праблему.

Дзякуючы вымярэнням блізкага поля было выяўлена, што крышталёвы генератар 32,768 кГц ад асноўнай платы кіравання генеруе моцнае прасторавае выпраменьванне, якое стварае гарманічны шум 32,768 кГц у навакольных кабелях і зазямленні, які затым спалучаецца і выпраменьваецца праз USB-кабель інтэрфейсу і шнур харчавання. Праблемы крышталічнага генератара выкліканы дзвюма наступнымі праблемамі:

(1) Вібрацыя крышталя занадта блізка да краю пласціны, што лёгка можа прывесці да шуму выпраменьвання вібрацыі крышталя.

(2) Пад кварцавым генератарам знаходзіцца сігнальная лінія, якую лёгка прывесці да гарманічнага шуму сігнальнай лініі кварцавага генератара.

(3) Элемент фільтра размешчаны пад кварцавым генератарам, а кандэнсатар фільтра і адпаведнае супраціўленне не размешчаны ў адпаведнасці з кірункам сігналу, што пагаршае эфект фільтрацыі элемента фільтра.

3, рашэнне

Па выніках аналізу атрымліваюцца наступныя контрмеры:

(1) Ёмістасць фільтра і адпаведнае супраціўленне крышталя побач з чыпам працэсара пераважна размяшчаюцца далей ад краю платы;

(2) Памятайце, што нельга класці зямлю ў зоне размяшчэння крышталя і ў вобласці праекцыі ўнізе;

(3) Ёмістасць фільтра і адпаведнае супраціўленне крышталя размешчаны ў адпаведнасці з кірункам сігналу і размешчаны акуратна і кампактна каля крышталя;

(4) Крышталь размешчаны побач з чыпам, а лінія паміж імі максімальна кароткая і прамая.

4. Заключэнне

У наш час тактавая частата кварцавага генератара многіх сістэм высокая, энергія гарманічных перашкод моцная; Гарамонікі перашкод не толькі перадаюцца ад уваходных і выходных ліній, але і выпраменьваюцца з космасу. Калі планіроўка неразумная, лёгка выклікаць праблему моцнага шумавога выпраменьвання, і яе цяжка вырашыць іншымі метадамі. Такім чынам, гэта вельмі важна для размяшчэння кварцавага генератара і сігнальнай лініі CLK у кампаноўцы друкаванай платы.

Заўвага аб канструкцыі друкаванай платы кварцавага генератара

(1) Раздзяляльны кандэнсатар павінен быць як мага бліжэй да штыфта крыніцы харчавання кварцавага генератара. Пазіцыя павінна быць размешчана ў парадку: у адпаведнасці з кірункам патоку крыніцы харчавання, кандэнсатар з найменшай ёмістасцю павінен быць размешчаны ў парадку ад большага да найменшага.

(2) Абалонка кварцавага генератара павінна быць заземлена, што можа выпраменьваць кварцавы генератар вонкі, а таксама можа экранаваць перашкоды знешніх сігналаў на кварцавым генератары.

(3) Не пракладвайце правады пад кварцавым генератарам, каб пераканацца, што падлога цалкам пакрыта. У той жа час не пракладвайце правады ў межах 300 мілі ад кварцавага генератара, каб кварцовы генератар не перашкаджаў працы іншых правадоў, прылад і слаёў.

(4) Лінія тактавага сігналу павінна быць як мага карацейшай, лінія павінна быць шырэйшай, а баланс павінен быць знойдзены ў даўжыні праводкі і далей ад крыніцы цяпла.

(5) Крышталевы генератар не павінен размяшчацца на краі друкаванай платы, асабліва ў канструкцыі платы.