Кристалният осцилатор е ключът в дизайна на цифровата верига, обикновено в дизайна на веригата, кристалният осцилатор се използва като сърцето на цифровата верига, цялата работа на цифровата схема е неразделна от часовниковия сигнал и просто кристалният осцилатор е ключът, който директно контролира нормалния старт на цялата система, може да се каже, че ако има дигитален схема може да види кристалния осцилатор.

I. Какво е кристален осцилатор?

Кристалният осцилатор обикновено се отнася до два вида кварцов кристален осцилатор и кварцов кристален резонатор, а също така може да бъде директно наречен кристален осцилатор. И двете се правят с помощта на пиезоелектричния ефект на кварцовите кристали.

Кристалният осцилатор работи така: Когато се прилага електрическо поле към двата електрода на кристала, кристалът ще претърпи механична деформация и напротив, ако се прилага механично налягане към двата края на кристала, кристалът ще произведе електрическо поле. Това явление е обратимо, така че използвайки тази характеристика на кристала, добавяйки променливи напрежения и в двата края на кристала, чипът ще произведе механични вибрации и в същото време произвежда редуващи се електрически полета. Въпреки това, това вибрация и електрическо поле, генерирани от кристала, като цяло са малки, но стига да е с определена честота, амплитудата ще бъде значително увеличена, подобно на резонанса на LC цикъла, който често виждаме дизайнерите.

II. Класификация на кристални трептения (активни и пасивни)

① Пасивен кристален осцилатор

Пасивният кристал е кристал, като цяло 2-пино-неполярно устройство (някои пасивен кристал имат фиксиран щифт без полярност).

Пасивният кристален осцилатор обикновено трябва да разчита на веригата на часовника, образувана от кондензатора на товара, за да генерира осцилиращия сигнал (синусовия сигнал).

② Активен кристален осцилатор

Активният кристален осцилатор е осцилатор, обикновено с 4 пина. Активният кристален осцилатор не изисква вътрешния осцилатор на процесора да произвежда сигнал с квадратна вълна. Активното кристално захранване генерира часовник сигнал.

Сигналът за активен кристален осцилатор е стабилен, качеството е по -добро, а режимът на свързване е сравнително прост, точната грешка е по -малка от тази на пасивния кристален осцилатор, а цената е по -скъпа от пасивния кристален осцилатор.

Iii. Основни параметри на кристалния осцилатор

Основните параметри на общия кристален осцилатор са: работна температура, точна стойност, съвпадение на капацитет, форма на пакет, основна честота и т.н.

Основната честота на кристалния осцилатор: изборът на общата кристална честота зависи от изискванията на честотните компоненти, като MCU обикновено е диапазон, повечето от които са от 4 m до десетки М.

Кристална вибрационна точност: Точността на вибрацията на кристалите обикновено е ± 5ppm, ± 10ppm, ± 20ppm, ± 50ppm и др., Чиповете с висока точност на часовника обикновено са в рамките на ± 5ppm, а общата употреба ще избере около ± 20PPM.

Съответстващият капацитет на кристалния осцилатор: Обикновено чрез регулиране на стойността на съвпадащия капацитет може да се промени основната честота на кристалния осцилатор и понастоящем този метод се използва за регулиране на кристалния осцилатор с висока точност.

В системата на веригата сигналната линия на часовника с висока скорост има най -висок приоритет. Линията на часовника е чувствителен сигнал и колкото по -висока е честотата, толкова по -къса е необходима линията, за да се гарантира, че изкривяването на сигнала е минимално.

Сега в много вериги, честотата на кристалния часовник на системата е много висока, така че енергията на намеса в хармоници също е силна, хармониците ще бъдат получени от входа и извеждането на две линии, но също така и от космическото излъчване, което също води до това, ако оформлението на PCB на кристалния осцилатор не е разумно, това лесно ще причини силна радиационна проблема, а след като веднъж се произвежда, това ще причини силен проблем. Следователно, той е много важен за оформлението на линията на кристалния осцилатор и CLK, когато платката на PCB е изложена.