Kristallostsillaator on digitaalse vooluahela kujundamise võti, tavaliselt vooluahela kujundamisel kasutatakse digitaalse vooluringi südamena kristallostsillaatorit, kogu digitaalse vooluahela töö on kellasignaalist lahutamatu ja võtmenupp on lihtsalt kristallostsillaator. mis juhib otseselt kogu süsteemi normaalset käivitamist, võib öelda, et kui on olemas digitaalne vooluring, näete kristallostsillaatorit.

I. Mis on kristallostsillaator?

Kristallostsillaator viitab üldiselt kahte tüüpi kvartskristall-ostsillaatorile ja kvartskristallide resonaatorile ning seda võib otseselt nimetada ka kristallostsillaatoriks. Mõlemad on valmistatud kvartskristallide piesoelektrilist efekti kasutades.

Kristallostsillaator töötab järgmiselt: kui kristalli kahele elektroodile rakendatakse elektrivälja, toimub kristall mehaanilise deformatsiooni ja vastupidi, kui kristalli mõlemale otsale avaldatakse mehaaniline rõhk, tekib kristall. elektriväli. See nähtus on pöörduv, nii et kasutades seda kristalli omadust, lisades vahelduvpingeid kristalli mõlemasse otsa, tekitab kiip mehaanilist vibratsiooni ja samal ajal vahelduvaid elektrivälju. Kuid see kristalli tekitatud vibratsioon ja elektriväli on üldiselt väikesed, kuid seni, kuni see on teatud sagedusel, suureneb amplituud oluliselt, sarnaselt LC-silmuse resonantsile, mida me vooluringide kujundajad sageli näeme.

II. Kristallide võnkumiste klassifikatsioon (aktiivne ja passiivne)

① Passiivkristallostsillaator

Passiivkristall on kristall, tavaliselt 2-kontaktiline mittepolaarne seade (mõnel passiivkristallil on fikseeritud kontakt, millel puudub polaarsus).

Passiivkristallostsillaator peab võnkesignaali (siinuslaine signaali) genereerimiseks üldiselt toetuma koormuskondensaatori poolt moodustatud taktahelale.

② Aktiivne kristallostsillaator

Aktiivne kristallostsillaator on ostsillaator, tavaliselt 4 kontaktiga. Aktiivne kristallostsillaator ei vaja nelinurkse signaali tekitamiseks protsessori sisemist ostsillaatorit. Aktiivne kristalltoiteallikas genereerib kellasignaali.

Aktiivse kristallostsillaatori signaal on stabiilne, kvaliteet on parem ja ühendusrežiim on suhteliselt lihtne, täpsusviga on väiksem kui passiivsel kristallostsillaatoril ja hind on kallim kui passiivsel kristallostsillaatoril.

III. Kristallostsillaatori põhiparameetrid

Üldise kristallostsillaatori põhiparameetrid on järgmised: töötemperatuur, täpsusväärtus, sobitusmahtuvus, pakendi vorm, südamiku sagedus ja nii edasi.

Kristallostsillaatori südamiku sagedus: üldise kristalli sageduse valik sõltub sageduskomponentide nõuetest, nagu MCU on üldiselt vahemik, millest enamik on vahemikus 4M kuni kümneid M.

Kristalli vibratsiooni täpsus: kristallide vibratsiooni täpsus on üldiselt ± 5 PPM, ± 10 PPM, ± 20 PPM, ± 50 PPM jne, ülitäpsed kellakiibid on üldiselt vahemikus ± 5 PPM ja üldiselt kasutatakse umbes ± 20 PPM.

Kristallostsillaatori sobitusmahtuvus: tavaliselt saab sobitusmahtuvuse väärtust reguleerides muuta kristallostsillaatori südamiku sagedust ja praegu kasutatakse seda meetodit ülitäpse kristallostsillaatori reguleerimiseks.

Skeemisüsteemis on kiire kella signaaliliinil kõrgeim prioriteet. Kellariin on tundlik signaal ja mida kõrgem on sagedus, seda lühemat joont on vaja, et signaali moonutus oleks minimaalne.

Nüüd on paljudes vooluringides süsteemi kristallide taktsagedus väga kõrge, seega on ka harmooniliste segamise energia tugev, harmoonilised saadakse kahe liini sisendist ja väljundist, aga ka ruumikiirgusest, mis toob kaasa ka kui kristallostsillaatori PCB paigutus ei ole mõistlik, põhjustab see kergesti tugeva hajuva kiirguse probleemi ja kui see on toodetud, on seda raske muude meetoditega lahendada. Seetõttu on PCB plaadi paigutamisel kristallostsillaatori ja CLK signaaliliini paigutuse jaoks väga oluline.