Vertaamme usein kideoskillaattoria digitaalisen piirin sydämeen, koska kaikki digitaalisen piirin työ on erottamaton kellon signaalista ja kideskillaattori ohjaa suoraan koko järjestelmää. Jos kristallioskillaattori ei toimi, koko järjestelmä halvaantuu, joten kristallioskillaattori on digitaalisen piirin edellytys toiminnan aloittamiseksi.

Kristallioskillaattori, kuten usein sanomme, on kvartsikiteoskillaattori ja kvartsikristalliresonaattori. Ne ovat molemmat valmistettu kvartsikiteiden pietsosähköisestä vaikutuksesta. Sähkökentän levittäminen kvartsikiteiden kahteen elektrodiin aiheuttaa kiteen mekaanisen muodonmuutoksen, kun taas mekaanisen paineen kohdistaminen molemmille puolille aiheuttaa sähkökentän esiintymisen kiteessä. Ja molemmat nämä ilmiöt ovat palautuvia. Tätä ominaisuutta käyttämällä vuorottelevia jännitteitä levitetään kide- ja kiekkojen molemmille puolille värähtelee mekaanisesti ja tuottavat vuorottelevia sähkökenttiä. Tällainen värähtely ja sähkökenttä ovat yleensä pieniä, mutta tietyllä taajuudella amplitudia lisääntyy merkittävästi, mikä on pietsosähköinen resonanssi, samanlainen kuin LC -silmukka -resonanssi, jota yleensä näemme.

Kuinka kristallioskillaattorilla on digitaalisen piirin sydämessä rooli älykkäissä tuotteissa? Älykäs koti, kuten ilmastointi, verhot, tietoturva, valvonta ja muut tuotteet, tarvitsevat langattoman siirtomoduulin, ne Bluetoothin, WiFi- tai Zigbee -protokollan kautta, moduuli toiseen päähän tai suoraan matkapuhelimen hallintaan, ja langaton moduuli on keskeinen komponentti, joka vaikuttaa koko järjestelmän stabiilisuuteen, joten valitse järjestelmä käyttämään kideoskillaan. Määrittää digitaalisten piirien onnistumisen tai epäonnistumisen.

Kristallioskillaattorin merkityksen vuoksi digitaalisessa piirissä meidän on oltava varovaisia ​​käytettäessä ja suunnitellessamme:

1. Kristallioskillaattorissa on kvartsikiteitä, mikä on helppo aiheuttaa kvartsikiteiden rikkoutumista ja vaurioita, kun se vaikuttaa tai putoaa sen ulkopuolelle, ja sitten kideoskillaattoria ei voida täristä. Siksi kristallioskillaattorin luotettava asennus tulisi harkita piirin suunnittelussa, ja sen sijainnin ei tulisi olla lähellä levyn reunaa ja laitteen kuorta mahdollisimman pitkälle.

2. Kiinnitä huomiota hitsauslämpötilaan hitsaamalla käsin tai koneella. Kristallin värähtely on herkkä lämpötilaan, hitsauslämpötilan ei tulisi olla liian korkea, ja lämmitysajan tulisi olla mahdollisimman lyhyt.

Kohtuullinen kideoskillaattorin asettelu voi tukahduttaa järjestelmän säteilyhäiriöt.

1. Ongelmakuvaus

Tuote on kenttäkamera, joka koostuu viidestä osasta: ydinohjauskortti, anturitaulu, kamera, SD -muistikortti ja akku. Kuori on muovikuori, ja pienellä levyllä on vain kaksi rajapinta: DC5V: n ulkoinen virtalajapinta ja USB -rajapinta tiedonsiirtoa varten. Säteilykokeen jälkeen havaitaan, että harmonisen melun säteilyongelmaa on noin 33MHz.

Alkuperäiset testitiedot ovat seuraavat:

2. Analysoi ongelma

Tämä tuotekuoren rakenne muovikuori, suojaamattoman materiaali, vain koko testijohto ja USB-kaapeli kuoresta, onko häiriötaajuuspiste säteilevä virtajohto ja USB-kaapeli? Siksi seuraavat vaiheet suoritetaan:

(1) Lisää magneettirengas vain virtajohtoon, testitulokset: Parannus ei ole ilmeinen;

(2) Lisää vain USB -kaapelin magneettinen rengas, testitulokset: Parannus ei ole vieläkään ilmeinen;

(3) Lisää magneettinen rengas sekä USB -kaapeliin että virtajohtoon, testitulokset: Parannus on ilmeinen, häiriöiden kokonaistiheys laski.

Yllä olevasta voidaan nähdä, että häiriötaajuuspisteet tuodaan pois kahdesta rajapinnasta, mikä ei ole tehorajapinnan tai USB -rajapinnan ongelma, vaan sisäiset häiriötiheyspisteet, jotka on kytketty kahteen rajapintoon. Vain yksi käyttöliittymä ei voi ratkaista ongelmaa.

Lähi-kentän mittauksen avulla havaitaan, että ydinohjauslevyn 32,768 kHz: n kideskillaattori tuottaa voimakkaan alueellisen säteilyn, mikä tekee ympäröivistä kaapelista ja GND-kytkettynä 32,768KHz: n harmonisen kohinan, joka sitten kytketään ja säteilee käyttöliittymän USB-kaapelin ja voimanjohdon läpi. Kristallioskillaattorin ongelmat johtuvat seuraavista kahdesta ongelmasta:

(1) Kidekärjen tärinä on liian lähellä levyn reunaa, jota on helppo johtaa kidekärjen säteilymeluun.

(2) Kristallioskillaattorin alla on signaalilinja, joka on helppo johtaa signaalilinjan kytkentäkiteellä.

(3) Suodatinelementti asetetaan kideskillaattorin alle, eikä suodatinkondensaattori ja vastaavavastus ole järjestetty signaalin suunnan mukaisesti, mikä tekee suodatinelementin suodatusvaikutuksen huonommaksi.

3, liuos

Analyysin mukaan saadaan seuraavat vastatoimet:

(1) CPU -sirua lähellä olevan kiteen suodatinkapasitanssi ja vastaava vastus sijoitetaan mieluiten levyn reunasta;

(2) muista, ettet ole maassa kiteiden sijoitusalueelle ja alla olevalle projektioalueelle;

(3) Kristallin suodattimen kapasitanssi ja vastaava vastus on järjestetty signaalin suunnan mukaan ja asetetaan siististi ja kompakti lähellä kideä;

(4) Kite sijoitetaan sirun läheisyyteen, ja näiden kahden välinen viiva on mahdollisimman lyhyt ja suora.

4. PÄÄTELMÄT

Nykyään monet järjestelmät kideoskillaattorin kellotaajuus on korkea, häiriöharmoninen energia on vahvaa; Häiriöiden harmoniset harmonikat ei lähetetä vain tulo- ja lähtöviivoista, vaan myös säteilevät avaruudesta. Jos asettelu ei ole kohtuullista, on helppo aiheuttaa voimakasta kohinan säteilyongelmaa, ja muilla menetelmillä on vaikea ratkaista. Siksi se on erittäin tärkeää kideoskillaattorin ja CLK -signaalilinjan asettelulle piirilevyn asettelussa.

Huomaa kristallioskillaattorin piirilevylle

(1) Kytkentäkondensaattorin tulisi olla mahdollisimman lähellä kideskillaattorin virransyöttötappia. Asento on asetettava järjestykseen: Virtalähteen virtauksen suuntan mukaan kondensaattori, jolla on pienin kapasiteetti, tulisi sijoittaa suurimpaan pienimpiin.

(2) Kristallioskillaattorin kuori on maadoitettava, mikä voi säteillä kideskillaattorin ulospäin ja voi myös suojata kideskillaattorin ulkoisten signaalien häiriöitä.

(3) Älä lankata kideskillaattorin alla varmistaaksesi, että lattia on täysin peitetty. Samaan aikaan älä johda 300 metrin päässä kristallioskillaattorista estääksesi kideskillaattoria häiritsemästä muiden johdotusten, laitteiden ja kerrosten suorituskykyä.

(4) Kellosignaalin viivan tulisi olla mahdollisimman lyhyt, viivan tulisi olla leveämpi ja tasapaino on löydettävä johdotuksen pituudesta ja pois lämmönlähteestä.

(5) Kristallioskillaattoria ei tule asettaa piirilevyyn reunaan, etenkin levykortin suunnittelussa.