Kristallioskillaattori on avain digitaalisen piirin suunnittelussa, yleensä piirisuunnittelussa, kristallioskillaattoria käytetään digitaalisen piirin sydämenä, kaikki digitaalisen piirin työ on erottamaton kellosignaalista, ja vain kristallioskillaattori on avainpainike joka suoraan ohjaa normaalia käynnistystä koko järjestelmän, voidaan sanoa, että jos on digitaalinen piiri suunnittelu voi nähdä kideoskillaattori.

I. Mikä on kideoskillaattori?

Kristallioskillaattori viittaa yleensä kahden tyyppiseen kvartsikideoskillaattoriin ja kvartsikideresonaattoriin, ja sitä voidaan myös kutsua suoraan kideoskillaattoriksi. Molemmat on valmistettu käyttämällä kvartsikiteiden pietsosähköistä vaikutusta.

Kideoskillaattori toimii näin: kun sähkökenttä kohdistetaan kiteen kahteen elektrodiin, kiteen mekaaninen muodonmuutos tapahtuu, ja päinvastoin, jos kiteen kahteen päähän kohdistuu mekaanista painetta, kide tuottaa sähkökenttä. Tämä ilmiö on palautuva, joten käyttämällä tätä kiteen ominaisuutta, lisäämällä vaihtojännitteitä kiteen molempiin päihin, siru tuottaa mekaanista värähtelyä ja samalla tuottaa vuorottelevia sähkökenttiä. Tämä kiteen tuottama värähtely ja sähkökenttä on kuitenkin yleensä pieni, mutta niin kauan kuin se on tietyllä taajuudella, amplitudi kasvaa merkittävästi, kuten piirisuunnittelijat usein näkevät LC-silmukan resonanssin.

II. Kiteen värähtelyjen luokitus (aktiivinen ja passiivinen)

① Passiivinen kideoskillaattori

Passiivinen kide on kide, yleensä 2-nastainen ei-napainen laite (joissakin passiivikiteissä on kiinteä nasta ilman napaisuutta).

Passiivisen kideoskillaattorin on yleensä luotettava kuormituskondensaattorin muodostamaan kellopiiriin värähtelevän signaalin (siniaaltosignaalin) muodostamiseksi.

② Aktiivinen kideoskillaattori

Aktiivinen kideoskillaattori on oskillaattori, jossa on yleensä 4 nastaa. Aktiivinen kideoskillaattori ei vaadi CPU:n sisäistä oskillaattoria tuottamaan neliöaaltosignaalia. Aktiivinen kidevirtalähde tuottaa kellosignaalin.

Aktiivisen kideoskillaattorin signaali on vakaa, laatu on parempi ja yhteystila on suhteellisen yksinkertainen, tarkkuusvirhe on pienempi kuin passiivisen kideoskillaattorin ja hinta on kalliimpi kuin passiivisen kideoskillaattorin.

III. Kideoskillaattorin perusparametrit

Yleisen kideoskillaattorin perusparametrit ovat: käyttölämpötila, tarkkuusarvo, sovituskapasitanssi, paketin muoto, ydintaajuus ja niin edelleen.

Kideoskillaattorin ydintaajuus: Yleisen kidetaajuuden valinta riippuu taajuuskomponenttien vaatimuksista, kuten MCU on yleensä alue, josta suurin osa on 4M - kymmeniä M.

Kiteen värähtelyn tarkkuus: kidevärähtelyn tarkkuus on yleensä ±5 ppm, ±10 ppm, ±20 ppm, ±50 ppm jne., korkean tarkkuuden kellopiirit ovat yleensä ±5 ppm:n sisällä, ja yleiskäyttöön valitaan noin ±20 ppm.

Kideoskillaattorin sovituskapasitanssi: yleensä säätämällä sovituskapasitanssin arvoa, kideoskillaattorin ydintaajuutta voidaan muuttaa, ja tällä hetkellä tätä menetelmää käytetään korkean tarkkuuden kideoskillaattorin säätämiseen.

Piirijärjestelmässä nopealla kellon signaalilinjalla on korkein prioriteetti. Kellolinja on herkkä signaali, ja mitä korkeampi taajuus, sitä lyhyempi linja tarvitaan varmistamaan, että signaalin vääristymä on minimaalinen.

Nyt monissa piireissä järjestelmän kidekellotaajuus on erittäin korkea, joten harmonisten häiriöiden energia on myös vahva, harmonisia johdetaan kahden linjan sisään- ja ulostulosta, mutta myös avaruussäteilystä, joka myös johtaa Jos kideoskillaattorin PCB-asettelu ei ole kohtuullinen, se aiheuttaa helposti voimakkaan hajasäteilyongelman, ja kun se on valmistettu, sitä on vaikea ratkaista muilla menetelmillä. Siksi on erittäin tärkeää kideoskillaattorin ja CLK-signaalilinjan asettelun kannalta, kun piirilevy asetetaan.