Kristal osziladorea zirkuitu digitalaren diseinuan gakoa da, normalean zirkuitu diseinuan, kristal osziladorea zirkuitu digitalaren bihotz gisa erabiltzen da, zirkuitu digitalaren lan guztia erlojuaren seinaletik bereizezina da eta kristalezko osziladorea besterik ez da gako botoia. sistema osoaren hasiera normala zuzenean kontrolatzen duena, esan daiteke zirkuitu digitalaren diseinua badago kristal osziladorea ikus dezakeela.

I. Zer da kristal osziladore bat?

Kristal-osziladoreak, oro har, kuartzozko kristal-osziladore eta kuartzozko kristal-erresonadore bi mota aipatzen ditu, eta zuzenean kristal-osziladore dei daiteke. Biak kuartzo kristalen efektu piezoelektrikoarekin eginak dira.

Kristal osziladoreak honela funtzionatzen du: kristalaren bi elektrodoei eremu elektriko bat aplikatzen zaienean, kristalak deformazio mekanikoa jasango du, eta, aitzitik, kristalaren bi muturretan presio mekanikoa aplikatzen bada, kristalak sortuko du. eremu elektriko bat. Fenomeno hau itzulgarria da, beraz, kristalaren ezaugarri hori erabiliz, kristalaren bi muturretan tentsio alternoak gehituz, txipak bibrazio mekanikoa sortuko du, eta aldi berean eremu elektriko alternoak sortuko ditu. Hala ere, kristalak sortzen duen bibrazio eta eremu elektriko hori txikia da orokorrean, baina maiztasun jakin batean dagoen bitartean, anplitudea nabarmen handituko da, zirkuitu-diseinatzaileek sarritan ikusten dugun LC begizta-erresonantziaren antzera.

II. Kristalen oszilazioen sailkapena (aktiboak eta pasiboak)

① Kristal osziladore pasiboa

Kristal pasiboa kristal bat da, orokorrean 2 pin gailu ez polarra (kristal pasibo batzuek polaritaterik gabeko pin finkoa dute).

Kristal-osziladore pasiboak, oro har, karga-kondentsadoreak osatutako erloju-zirkuituan oinarritu behar du seinale oszilatzailea sortzeko (uhin sinusoidearen seinalea).

② Kristal osziladore aktiboa

Kristal osziladore aktiboa osziladore bat da, normalean 4 pin dituena. Kristal osziladore aktiboak ez du PUZaren barneko osziladorerik behar uhin karratuko seinalea sortzeko. Kristalezko hornidura aktibo batek erlojuaren seinalea sortzen du.

Kristal aktiboaren osziladorearen seinalea egonkorra da, kalitatea hobea da eta konexio modua nahiko erraza da, doitasun-errorea kristal pasiboaren osziladorearena baino txikiagoa da eta prezioa kristal pasiboaren osziladorearena baino garestiagoa da.

III. Kristal osziladorearen oinarrizko parametroak

Kristal osziladore orokorraren oinarrizko parametroak hauek dira: funtzionamendu-tenperatura, doitasun-balioa, bat datorren kapazitatea, paketearen forma, nukleoaren maiztasuna eta abar.

Kristal-osziladorearen nukleoaren maiztasuna: kristal-maiztasun orokorraren aukeraketa maiztasun-osagaien eskakizunen araberakoa da, MCUa oro har barruti bat den bezala, gehienak 4M-tik dozenaka M-ra bitartekoak.

Kristalaren bibrazioaren zehaztasuna: kristalezko bibrazioaren zehaztasuna ± 5PPM, ± 10PPM, ± 20PPM, ± 50PPM, etab., zehaztasun handiko erloju-txipak, oro har, ± 5PPM barruan daude, eta erabilera orokorrak ± 20PPM inguru aukeratuko ditu.

Kristal osziladorearen bat datorren kapazitatea: normalean bat datorren kapazitatearen balioa egokituz, kristal osziladorearen nukleoaren maiztasuna alda daiteke, eta gaur egun, metodo hau doitasun handiko kristal osziladorea doitzeko erabiltzen da.

Zirkuitu sisteman, abiadura handiko erlojuaren seinale-lerroak lehentasun handiena du. Erloju-lerroa seinale sentikorra da, eta zenbat eta maiztasun handiagoa izan, orduan eta laburragoa izango da lerroa seinalearen distortsioa minimoa dela ziurtatzeko.

Orain zirkuitu askotan, sistemaren kristalezko erlojuaren maiztasuna oso altua da, beraz, harmonikoekin interferentziaren energia ere indartsua da, harmonikoak sarrerako eta irteerako bi lerroetatik aterako dira, baina baita espazioko erradiaziotik ere, eta horrek ere eragiten du. kristal osziladorearen PCB diseinua arrazoizkoa ez bada, erradiazio erradiazio arazo sendoa erraz sortuko du, eta ekoiztu ondoren, zaila da beste metodo batzuen bidez konpontzea. Hori dela eta, oso garrantzitsua da kristalezko osziladorerako eta CLK seinale-lerroaren diseinurako PCB plaka jartzen denean.