কিভাবে PCB ক্রিস্টাল অসিলেটর ডিজাইন করবেন?

আমরা প্রায়ই ক্রিস্টাল অসিলেটরকে ডিজিটাল সার্কিটের হৃদয়ের সাথে তুলনা করি, কারণ ডিজিটাল সার্কিটের সমস্ত কাজ ঘড়ির সংকেত থেকে অবিচ্ছেদ্য, এবং ক্রিস্টাল অসিলেটর সরাসরি পুরো সিস্টেমকে নিয়ন্ত্রণ করে। যদি ক্রিস্টাল অসিলেটর কাজ না করে, পুরো সিস্টেমটি অবশ হয়ে যাবে, তাই ডিজিটাল সার্কিট কাজ শুরু করার জন্য ক্রিস্টাল অসিলেটর পূর্বশর্ত।

স্ফটিক অসিলেটর, যেমনটি আমরা প্রায়শই বলি, একটি কোয়ার্টজ ক্রিস্টাল অসিলেটর এবং একটি কোয়ার্টজ স্ফটিক অনুরণনকারী। তারা উভয়ই কোয়ার্টজ স্ফটিকের পাইজোইলেকট্রিক প্রভাবে তৈরি। একটি কোয়ার্টজ স্ফটিকের দুটি ইলেক্ট্রোডে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করলে স্ফটিকের যান্ত্রিক বিকৃতি ঘটে, যেখানে উভয় দিকে যান্ত্রিক চাপ প্রয়োগের ফলে স্ফটিকের মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি হয়। এবং এই দুটি ঘটনাই বিপরীতমুখী। এই বৈশিষ্ট্যটি ব্যবহার করে, বিকল্প ভোল্টেজগুলি স্ফটিকের উভয় পাশে প্রয়োগ করা হয় এবং ওয়েফারটি যান্ত্রিকভাবে কম্পন করে, পাশাপাশি বিকল্প বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করে। এই ধরনের কম্পন এবং বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র সাধারণত ছোট, কিন্তু একটি নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সিতে, প্রশস্ততা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পাবে, যা পাইজোইলেকট্রিক অনুরণন, আমরা সাধারণত যে এলসি লুপ রেজোন্যান্স দেখি তার অনুরূপ।

পিসিবি ক্রিস্টাল

 

ডিজিটাল সার্কিটের হৃদয় হিসাবে, কীভাবে স্ফটিক অসিলেটর স্মার্ট পণ্যগুলিতে ভূমিকা পালন করে? স্মার্ট হোম যেমন শীতাতপনিয়ন্ত্রণ, পর্দা, নিরাপত্তা, পর্যবেক্ষণ এবং অন্যান্য পণ্যগুলির জন্য ওয়্যারলেস ট্রান্সমিশন মডিউল প্রয়োজন, সেগুলি ব্লুটুথ, ওয়াইফাই বা জিগবি প্রোটোকলের মাধ্যমে, মডিউলটি এক প্রান্ত থেকে অন্য প্রান্তে, বা সরাসরি মোবাইল ফোন নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে, এবং ওয়্যারলেস মডিউল হল মূল উপাদান, পুরো সিস্টেমের স্থায়িত্বকে প্রভাবিত করে, তাই ক্রিস্টাল অসিলেটর ব্যবহার করার জন্য সিস্টেমটি বেছে নিন। ডিজিটাল সার্কিটের সাফল্য বা ব্যর্থতা নির্ধারণ করে।

ডিজিটাল সার্কিটে ক্রিস্টাল অসিলেটরের গুরুত্বের কারণে, ব্যবহার এবং ডিজাইন করার সময় আমাদের সতর্কতা অবলম্বন করতে হবে:

1. ক্রিস্টাল অসিলেটরে কোয়ার্টজ স্ফটিক রয়েছে, যা কোয়ার্টজ স্ফটিক ভাঙ্গন এবং ক্ষতির কারণ হতে পারে যখন এটি বাইরের দ্বারা প্রভাবিত হয় বা বাদ পড়ে এবং তারপরে ক্রিস্টাল অসিলেটরটি কম্পিত হতে পারে না। অতএব, সার্কিটের নকশায় ক্রিস্টাল অসিলেটরের নির্ভরযোগ্য ইনস্টলেশন বিবেচনা করা উচিত এবং এর অবস্থান যতদূর সম্ভব প্লেটের প্রান্ত এবং সরঞ্জামের শেলের কাছাকাছি হওয়া উচিত নয়।

2. হাত বা মেশিন দ্বারা ঢালাই করার সময় ঢালাই তাপমাত্রার দিকে মনোযোগ দিন। ক্রিস্টাল কম্পন তাপমাত্রার প্রতি সংবেদনশীল, ঢালাইয়ের তাপমাত্রা খুব বেশি হওয়া উচিত নয় এবং গরম করার সময় যতটা সম্ভব ছোট হওয়া উচিত।

যুক্তিসঙ্গত স্ফটিক অসিলেটর বিন্যাস সিস্টেমের বিকিরণ হস্তক্ষেপকে দমন করতে পারে।

1. সমস্যার বর্ণনা

পণ্যটি একটি ফিল্ড ক্যামেরা, যার ভিতরে পাঁচটি অংশ রয়েছে: কোর কন্ট্রোল বোর্ড, সেন্সর বোর্ড, ক্যামেরা, এসডি মেমরি কার্ড এবং ব্যাটারি। শেলটি প্লাস্টিকের শেল, এবং ছোট বোর্ডে মাত্র দুটি ইন্টারফেস রয়েছে: DC5V বাহ্যিক পাওয়ার ইন্টারফেস এবং ডেটা ট্রান্সমিশনের জন্য USB ইন্টারফেস। রেডিয়েশন পরীক্ষার পর দেখা যায় প্রায় 33MHz হারমোনিক নয়েজ রেডিয়েশন সমস্যা রয়েছে।

মূল পরীক্ষার তথ্য নিম্নরূপ:

পিসিবি স্ফটিক 1

2. সমস্যাটি বিশ্লেষণ করুন

এই পণ্য শেল গঠন প্লাস্টিকের শেল, অ ঢাল উপাদান, পুরো পরীক্ষা শুধুমাত্র পাওয়ার কর্ড এবং ইউএসবি তারের শেল আউট, এটা হস্তক্ষেপ ফ্রিকোয়েন্সি পয়েন্ট পাওয়ার কর্ড এবং USB তারের দ্বারা বিকিরণ করা হয়? অতএব, পরীক্ষা করার জন্য নিম্নলিখিত পদক্ষেপগুলি নেওয়া হয়:

(1) শুধুমাত্র পাওয়ার কর্ডে চৌম্বকীয় রিং যোগ করুন, পরীক্ষার ফলাফল: উন্নতি স্পষ্ট নয়;

(2) শুধুমাত্র USB কেবলে চৌম্বকীয় রিং যোগ করুন, পরীক্ষার ফলাফল: উন্নতি এখনও স্পষ্ট নয়;

(3) ইউএসবি কেবল এবং পাওয়ার কর্ড উভয়েই চৌম্বকীয় রিং যুক্ত করুন, পরীক্ষার ফলাফল: উন্নতি স্পষ্ট, হস্তক্ষেপের সামগ্রিক ফ্রিকোয়েন্সি হ্রাস পেয়েছে।

উপরে থেকে দেখা যায় যে ইন্টারফারেন্স ফ্রিকোয়েন্সি পয়েন্টগুলি দুটি ইন্টারফেস থেকে বের করা হয়েছে, যা পাওয়ার ইন্টারফেস বা ইউএসবি ইন্টারফেসের সমস্যা নয়, তবে দুটি ইন্টারফেসের সাথে মিলিত অভ্যন্তরীণ হস্তক্ষেপ ফ্রিকোয়েন্সি পয়েন্টগুলি। শুধুমাত্র একটি ইন্টারফেস রক্ষা সমস্যা সমাধান করতে পারে না.

কাছাকাছি-ক্ষেত্র পরিমাপের মাধ্যমে, এটি পাওয়া যায় যে কোর কন্ট্রোল বোর্ড থেকে একটি 32.768KHz ক্রিস্টাল অসিলেটর শক্তিশালী স্থানিক বিকিরণ তৈরি করে, যা আশেপাশের তারগুলি এবং GND 32.768KHz সুরেলা আওয়াজ তৈরি করে, যা পরে মিলিত হয় এবং c USB এবং ইন্টারফেসের মাধ্যমে বিকিরণ করা হয়। পাওয়ার কর্ড ক্রিস্টাল অসিলেটরের সমস্যা নিম্নলিখিত দুটি সমস্যার কারণে হয়:

(1) স্ফটিক কম্পন প্লেটের প্রান্তের খুব কাছাকাছি, যা স্ফটিক কম্পন বিকিরণ শব্দের দিকে নিয়ে যাওয়া সহজ।

(2) ক্রিস্টাল অসিলেটরের নীচে একটি সিগন্যাল লাইন রয়েছে, যা সিগন্যাল লাইন কাপলিং ক্রিস্টাল অসিলেটরের সুরেলা শব্দের দিকে নিয়ে যাওয়া সহজ।

(3) ফিল্টার উপাদানটি ক্রিস্টাল অসিলেটরের নীচে স্থাপন করা হয় এবং ফিল্টার ক্যাপাসিটর এবং ম্যাচিং রেজিস্ট্যান্স সংকেত দিক অনুসারে সাজানো হয় না, যা ফিল্টার উপাদানটির ফিল্টারিং প্রভাবকে আরও খারাপ করে তোলে।

3, সমাধান

বিশ্লেষণ অনুসারে, নিম্নলিখিত প্রতিকারগুলি পাওয়া যায়:

(1) CPU চিপের কাছাকাছি ক্রিস্টালের ফিল্টার ক্যাপ্যাসিট্যান্স এবং ম্যাচিং রেজিস্ট্যান্সকে অগ্রাধিকারমূলকভাবে বোর্ডের প্রান্ত থেকে দূরে রাখা হয়;

(2) মনে রাখবেন ক্রিস্টাল প্লেসমেন্ট এরিয়া এবং নিচের প্রজেকশন এরিয়াতে মাটি রাখবেন না;

(3) ক্রিস্টালের ফিল্টার ক্যাপ্যাসিট্যান্স এবং ম্যাচিং রেজিস্ট্যান্স সিগন্যালের দিক অনুসারে সাজানো হয় এবং ক্রিস্টালের কাছে সুন্দরভাবে এবং কম্প্যাক্ট রাখা হয়;

(4) ক্রিস্টালটি চিপের কাছে স্থাপন করা হয় এবং দুটির মধ্যে রেখা যতটা সম্ভব ছোট এবং সোজা।

4. উপসংহার

আজকাল অনেক সিস্টেম ক্রিস্টাল অসিলেটর ঘড়ি ফ্রিকোয়েন্সি উচ্চ, হস্তক্ষেপ সুরেলা শক্তি শক্তিশালী; হস্তক্ষেপ হারমোনিক্স শুধুমাত্র ইনপুট এবং আউটপুট লাইন থেকে প্রেরণ করা হয় না, কিন্তু স্থান থেকে বিকিরণ করা হয়। লেআউট যুক্তিসঙ্গত না হলে, একটি শক্তিশালী শব্দ বিকিরণ সমস্যা সৃষ্টি করা সহজ, এবং অন্যান্য পদ্ধতি দ্বারা এটি সমাধান করা কঠিন। অতএব, PCB বোর্ড লেআউটে ক্রিস্টাল অসিলেটর এবং CLK সিগন্যাল লাইনের বিন্যাসের জন্য এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

ক্রিস্টাল অসিলেটরের PCB ডিজাইনের নোট

(1) কাপলিং ক্যাপাসিটর যতটা সম্ভব ক্রিস্টাল অসিলেটরের পাওয়ার সাপ্লাই পিনের কাছাকাছি হওয়া উচিত। অবস্থানটি ক্রমানুসারে স্থাপন করা উচিত: পাওয়ার সাপ্লাই ইনফ্লো দিক অনুসারে, সবচেয়ে ছোট ক্ষমতা সহ ক্যাপাসিটরটি বৃহত্তম থেকে ছোট পর্যন্ত ক্রমানুসারে স্থাপন করা উচিত।

(2) ক্রিস্টাল অসিলেটরের শেলটি অবশ্যই গ্রাউন্ডেড হতে হবে, যা ক্রিস্টাল অসিলেটরকে বাইরের দিকে বিকিরণ করতে পারে এবং ক্রিস্টাল অসিলেটরে বাহ্যিক সংকেতের হস্তক্ষেপকেও রক্ষা করতে পারে।

(3) মেঝে সম্পূর্ণরূপে ঢেকে আছে তা নিশ্চিত করার জন্য ক্রিস্টাল অসিলেটরের নীচে তারে রাখবেন না। একই সময়ে, ক্রিস্টাল অসিলেটরের 300mil এর মধ্যে তারের ওয়্যার করবেন না, যাতে ক্রিস্টাল অসিলেটরকে অন্যান্য ওয়্যারিং, ডিভাইস এবং স্তরগুলির কার্যকারিতায় হস্তক্ষেপ করা থেকে বিরত রাখা যায়।

(4) ঘড়ির সংকেতের লাইনটি যতটা সম্ভব ছোট হওয়া উচিত, লাইনটি আরও প্রশস্ত হওয়া উচিত এবং তারের দৈর্ঘ্যের মধ্যে এবং তাপের উৎস থেকে দূরে ভারসাম্য পাওয়া উচিত।

(5) ক্রিস্টাল অসিলেটর PCB বোর্ডের প্রান্তে রাখা উচিত নয়, বিশেষ করে বোর্ড কার্ডের নকশায়।

পিসিবি ক্রিস্টাল 2