Često upoređujemo kristalni oscilator u srce digitalnog kruga, jer je sav rad digitalnog kruga nerazdvojni iz signala sata, a kristalni oscilator izravno kontrolira cijeli sustav. Ako kristalni oscilator ne radi, cijeli sustav će biti paraliziran, pa je kristalni oscilator preduvjet za digitalni krug za početak rada.

Kristalni oscilator, kao što često kažemo, je kvarcni kristalni oscilator i kvarcni kristalni rezonator. Oboje su izrađeni od piezoelektričnog efekta kvarcnih kristala. Primjena električnog polja na dvije elektrode kvarcnog kristala uzrokuje mehaničku deformaciju kristala, dok primjena mehaničkog pritiska na obje strane uzrokuje da se električno polje dogodi u kristalu. A oba ova pojava su reverzibilna. Koristeći ovo svojstvo, naizmjenični naponi se primjenjuju na obje strane kristala i vafli se mehanički vibriraju kao i generiranje naizmjeničnih električnih polja. Ova vrsta vibracija i električnog polja uglavnom su male, ali na određenoj frekvenciji, amplituda će se značajno povećati, što je piezoelektrična rezonanca, slična rezonanciji LC petlje koju obično vidimo.

Kao srce digitalnog kruga, kako kristalni oscilator igra ulogu u pametnim proizvodima? Pametan dom kao što su klimatizacija, zavjese, sigurnost, nadzor i drugi proizvodi, svima je potreban bežični modul prijenosa, modul iz jednog kraja, a bežični modul je osnovna komponenta, tako da utječe na stabilnost cijelog sustava, pa odaberite sustav za korištenje kristalnog oscilatora. Određuje uspjeh ili neuspjeh digitalnih krugova.

Zbog važnosti kristalnog oscilatora u digitalnom krugu moramo biti oprezni kada koristite i dizajnirate:

1. Postoje kvarcni kristali u kristalnom oscilatoru, koji je lako izazvati kvarcne kristalno lomljenje i oštećenje kada se izvana utiče ili odbacuje, a zatim se kristalni oscilator ne može vibrirati. Stoga, pouzdana instalacija kristalnog oscilatora treba uzeti u obzir u dizajnu kruga, a njen položaj ne smije biti u blizini ruba ploče i školjke opreme što je više moguće.

2. Obratite pažnju na temperaturu zavarivanja prilikom zavarivanja rukom ili mašinom. Kristalna vibracija je osjetljiva na temperaturu, temperatura zavarivanja ne treba biti previsoka, a vrijeme grijanja treba biti što kraće.

Razumni izgled kristalnog oscilatora može suzbiti smetnje zračenja sistema.

1. Opis problema

Proizvod je poljska kamera koja se sastoji od pet dijelova iznutra: Core Control Board, senzorska ploča, kamera, SD memorijska kartica i baterija. Školjka je plastična školjka, a mala ploča ima samo dva sučelja: DC5V vanjsko sučelje i USB sučelje za prijenos podataka. Nakon ispitivanja zračenja, ustanovljeno je da postoji oko 33MHz harmonijskog problema zračenja buke.

Izvorni podaci o ispitivanju su sljedeći:

2. Analizirajte problem

Ova struktura školjke proizvoda Plastična školjka, bez zaštitnog materijala, cijeli test samo kabel za napajanje i USB kabl iz školjke, je li to tačka frekvencije smetnji zrače kablom za napajanje i USB kabl? Stoga se poduzimaju sljedeći koraci za testiranje:

(1) Dodavanje magnetskog prstena samo na kablu za napajanje, rezultatima ispitivanja: Poboljšanje nije očito;

(2) Dodajte samo magnetski prsten na USB kablu, rezultati ispitivanja: Poboljšanje još uvijek nije očito;

(3) Dodajte magnetski prsten u USB kabl i kabl za napajanje, rezultatima ispitivanja: Poboljšanje je očito, ukupna učestalost smetnji.

Može se vidjeti iz navedenog da se bodovi frekvencije smetnjama izvlače iz dva sučelja, što nije problem elektroenergetskog sučelja ili USB sučelja, već unutarnje interferentne frekvencije spojene na dva sučelja. Zaštiće samo jedno sučelje ne može riješiti problem.

Kroz mjerenje blizu polja, otkriveno je da 32.768khz kristalni oscilator iz jezgrenog upravljačkog odbora stvara snažno prostorno zračenje, što čini da su okolni kablovi i GND spojili 32,768khz harmonični šum, koji se zatim spoji i zrače kroz sučelje USB kabel i kabl za napajanje. Problemi kristalnog oscilatora uzrokovani su sljedećim dva problema:

(1) Kristalna vibracija je preblizu rubu ploče, što je lako dovesti do buke kristalnog vibracijskog zračenja.

(2) Postoji signalna linija ispod kristalnog oscilatora, što je lako dovesti do harmonične buke signalne linije spojnog kristalnog oscilatora.

(3) Filtrirani element nalazi se ispod kristalnog oscilatora, a filter kondenzator i odgovarajući otpor nisu raspoređeni prema smjeru signala, što čini filtriranje elementa filtriranja gore.

3, rješenje

Prema analizi, dobivene su sljedeće kontramjere:

(1) Filter kapacitet i odgovarajući otpor kristala blizu CPU čipa preferirano su postavljeni od ruba ploče;

(2) zapamtite da ne postavljate zemlju u kristalno područje za postavljanje i u donjem dijelu projekcije;

(3) Filterski kapacitet i odgovarajući otpor kristala raspoređeni su prema smjeru signala i postavljeni uredno i kompaktni u blizini kristala;

(4) Kristal se nalazi u blizini čipa, a linija između njih dvojice je što je moguće kratka i ravna.

4. Zaključak

Danas je mnogo sustava Crystal oscilatorni sat frekvencija visoke, smetnja harmonska energija je jaka; Harmonike smetnji ne prenosi se samo sa ulaznih i izlaznih linija, već i zrače iz prostora. Ako izgled nije razumljiv, lako je uzrokovati snažan problem zračenja buke, a teško je riješiti druge metode. Stoga je vrlo važno za izgled kristalnog oscilatora i signalne linije CLK-a u izgledu ploče PCB.

Napomena na PCB dizajnu kristalnog oscilatora

(1) Kondenzator spojnice trebao bi biti što je moguće bliže iglama za napajanje kristalnog oscilatora. Položaj treba staviti u red: prema smjeru priliva priliva napajanja, kondenzator s najmanjim kapacitetom treba staviti u red od najvećeg do najmanjih.

(2) Školjka kristalnog oscilatora mora biti utemeljena, što može zračiti kristalnim oscilatorom prema van, a također može zaštititi smetnje vanjskih signala na kristalnom oscilatoru.

(3) Ne živite ispod kristalnog oscilatora kako biste osigurali da je pod potpuno pokriven. Istovremeno, nemojte žičati unutar 300mil kristalnog oscilatora, kako bi se spriječio kristalni oscilator da se ometa performanse drugog ožičenja, uređaja i slojeva.

(4) Linija signala sata trebala bi biti što kraća, linija bi trebala biti šira, a ravnoteža treba pronaći u dužini ožičenja i dalje od izvora topline.

(5) Kristalni oscilator ne smije biti postavljen na rubu PCB ploče, posebno u dizajnu karte odbora.