L'oscillateur en cristal est la clé de la conception du circuit numérique, généralement dans la conception du circuit, l'oscillateur cristallin est utilisé comme cœur du circuit numérique, tout le travail du circuit numérique est inséparable du signal d'horloge, et juste l'oscillateur en cristal est le bouton de clé qui contrôle directement le début normal de l'oscillateur criminel.

I. Qu'est-ce qu'un oscillateur en cristal?

L'oscillateur en cristal fait généralement référence à deux types d'oscillateur en cristal de quartz et de résonateur en cristal de quartz, et peut également être directement appelé oscillateur en cristal. Les deux sont fabriqués en utilisant l'effet piézoélectrique des cristaux de quartz.

L'oscillateur en cristal fonctionne comme ceci: lorsqu'un champ électrique est appliqué aux deux électrodes du cristal, le cristal subira une déformation mécanique, et au contraire, si la pression mécanique est appliquée aux deux extrémités du cristal, le cristal produira un champ électrique. Ce phénomène est réversible, donc en utilisant cette caractéristique du cristal, ajoutant des tensions alternées aux deux extrémités du cristal, la puce produira des vibrations mécaniques et produira en même temps des champs électriques alternés. Cependant, ce champ de vibration et électrique généré par le cristal est généralement petit, mais tant qu'il est à une certaine fréquence, l'amplitude sera considérablement augmentée, similaire à la résonance de boucle LC que nous voyons souvent.

Ii Classification des oscillations de cristal (actif et passif)

① Oscillateur en cristal passif

Le cristal passif est un cristal, généralement un dispositif non polaire à 2 broches (un certain cristal passif a une broche fixe sans polarité).

L'oscillateur à cristal passif doit généralement s'appuyer sur le circuit d'horloge formé par le condensateur de charge pour générer le signal oscillant (signal d'onde sinusoïdale).

② Oscillateur en cristal actif

Un oscillateur en cristal actif est un oscillateur, généralement avec 4 broches. L'oscillateur à cristal actif ne nécessite pas l'oscillateur interne du CPU pour produire un signal à ondes carrés. Une alimentation en cristal actif génère un signal d'horloge.

Le signal de l'oscillateur en cristal actif est stable, la qualité est meilleure et le mode de connexion est relativement simple, l'erreur de précision est plus petite que celle de l'oscillateur en cristal passif, et le prix est plus cher que l'oscillateur à cristal passif.

Iii. Paramètres de base de l'oscillateur cristallin

Les paramètres de base de l'oscillateur en cristal général sont: la température de fonctionnement, la valeur de précision, la capacité de correspondance, le formulaire de package, la fréquence de base, etc.

La fréquence centrale de l'oscillateur cristallin: le choix de la fréquence des cristaux généraux dépend des exigences des composants de fréquence, comme le MCU est généralement une plage, dont la plupart sont de 4 m à des dizaines de M.

Précision des vibrations cristallines: la précision de la vibration cristalline est généralement de ± 5 ppm, ± 10 ppm, ± 20 ppm, ± 50 ppm, etc., les puces d'horloge de haute précision sont généralement à ± 5 ppm, et l'utilisation générale choisira environ ± 20 ppm.

La capacité de correspondance de l'oscillateur à cristal: généralement en ajustant la valeur de la capacité de correspondance, la fréquence centrale de l'oscillateur en cristal peut être modifiée, et à l'heure actuelle, cette méthode est utilisée pour ajuster l'oscillateur à cristal de haute précision.

Dans le système de circuit, la ligne de signal d'horloge à grande vitesse a la priorité la plus élevée. La ligne d'horloge est un signal sensible et plus la fréquence est élevée, plus la ligne est nécessaire pour garantir que la distorsion du signal est minime.

Maintenant, dans de nombreux circuits, la fréquence d'horloge cristalline du système est très élevée, donc l'énergie de l'interférer avec les harmoniques est également forte, les harmoniques seront dérivées de l'entrée et de la sortie, mais également du rayonnement spatial, qui entraînera également si la disposition des PCB de l'oscillateur cristal n'est pas raisonnable, il est difficile de résoudre les autres méthodes de rayonnement et une fois produites, il est difficile de résoudre les autres méthodes. Par conséquent, il est très important pour l'oscillateur en cristal et la disposition de la ligne de signal CLK lorsque la carte PCB est disposée.