Wy fergelykje de kristaloscillator faak mei it hert fan 'e digitale sirkwy, om't al it wurk fan' e digitale sirkwy net te skieden is fan it kloksinjaal, en de kristaloscillator direkt it hiele systeem kontrolearret. As de kristal oscillator net wurket, sil it hiele systeem lam wurde, sadat de kristal oscillator de betingst is foar it digitale circuit om te begjinnen mei wurkjen.
De crystal oscillator, sa't wy faak sizze, is in quartz crystal oscillator en in quartz crystal resonator. Se binne beide makke fan it piëzoelektryske effekt fan kwartskristallen. It oanbringen fan in elektrysk fjild op 'e twa elektroden fan in kwartskristal feroarsake meganyske ferfoarming fan it kristal, wylst it tapassen fan meganyske druk oan beide kanten feroarsaket dat in elektrysk fjild yn it kristal komt. En beide fan dizze ferskynsels binne omkearber. Mei help fan dit pân wurde wikselspanningen oan beide kanten fan it kristal tapast en de wafel trillet meganysk, en ek generearret wikseljende elektryske fjilden. Dit soarte fan trilling en elektrysk fjild binne oer it generaal lyts, mar op in bepaalde frekwinsje, de amplitude sil gâns ferhege, dat is piëzo-elektryske resonânsje, fergelykber mei de LC loop resonânsje wy gewoanwei sjogge.
As it hert fan it digitale circuit, hoe spilet de kristaloscillator in rol yn tûke produkten? Tûk thús lykas airconditioning, gerdinen, feiligens, tafersjoch en oare produkten, allegear nedich draadloze oerdracht module, se fia Bluetooth, WIFI of ZIGBEE protokol, de module fan it iene ein nei it oare ein, of direkt fia de mobile telefoan kontrôle, en de draadloze module is de kearnkomponint, dy't de stabiliteit fan it hiele systeem beynfloedet, dus kieze it systeem om de kristaloscillator te brûken. Bepaalt it sukses of mislearjen fan digitale circuits.
Fanwegen it belang fan kristaloscillator yn digitale sirkwy, moatte wy foarsichtich wêze by it brûken en ûntwerpen:
1. D'r binne kwartskristallen yn 'e kristal oscillator, dy't maklik is om kwartskristalbrekken en skea te feroarsaakjen as it beynfloede of fallen wurdt troch it bûten, en dan kin de kristaloscillator net trille wurde. Dêrom moat de betroubere ynstallaasje fan 'e kristal oscillator beskôge wurde yn it ûntwerp fan' e sirkwy, en har posysje moat sa fier mooglik net tichtby de plaatrâne en de apparatuershell wêze.
2. Soarch omtinken foar de weldingtemperatuer by it lassen mei de hân of masine. Crystal trilling is gefoelich foar temperatuer, welding temperatuer moat net wêze te heech, en de ferwaarming tiid moat wêze sa koart mooglik.
Redelijke crystal oscillator yndieling kin ûnderdrukke it systeem strieling ynterferinsje.
1. Probleem beskriuwing
It produkt is in fjild kamera, dy't bestiet út fiif dielen binnen: core control board, sensor board, kamera, SD ûnthâld card en batterij. De shell is plastic shell, en it lytse bestjoer hat mar twa ynterfaces: DC5V eksterne macht ynterface en USB ynterface foar gegevens oerdracht. Nei de stralingstest wurdt fûn dat d'r sawat 33MHz harmonysk lûdstrielprobleem is.
De orizjinele testgegevens binne as folget:
2. Analysearje it probleem
Dit produkt shell struktuer plastic shell, non-shielding materiaal, de hiele test allinnich macht cord en USB kabel út 'e shell, is it de ynterferinsje frekwinsje punt wurdt útstrielje troch de macht cord en USB kabel? Dêrom wurde de folgjende stappen nommen om te testen:
(1) Foegje magnetyske ring allinich oan 'e stroomkabel, testresultaten: de ferbettering is net dúdlik;
(2) Foegje allinich magnetyske ring oan USB-kabel, testresultaten: de ferbettering is noch altyd net dúdlik;
(3) Foegje magnetyske ring ta oan sawol USB-kabel en stroomkabel, testresultaten: de ferbettering is fanselssprekkend, de totale frekwinsje fan ynterferinsje fermindere.
It kin sjoen wurde út it boppesteande dat de ynterferinsje frekwinsje punten wurde brocht út de twa ynterfaces, dat is net it probleem fan de macht ynterface of USB ynterface, mar de ynterne ynterferinsje frekwinsje punten keppele oan de twa ynterfaces. Shielding mar ien ynterface kin net oplosse it probleem.
Troch near-field mjitting, wurdt fûn dat in 32.768KHz kristal oscillator út de kearn control board generearret sterke romtlike strieling, dy't makket de omlizzende kabels en GND keppele 32.768KHz harmonic lûd, dat wurdt dan keppele en útstriele troch de ynterface USB kabel en macht cord. De problemen fan 'e kristal oscillator wurde feroarsake troch de folgjende twa problemen:
(1) De kristalvibraasje is te ticht by de râne fan 'e plaat, dy't maklik kin liede ta it lûd fan' e kristalvibraasje.
(2) Der is in sinjaal line ûnder de crystal oscillator, dat is maklik te liede ta de harmonic lûd fan 'e sinjaal line coupling crystal oscillator.
(3) It filter elemint wurdt pleatst ûnder de kristal oscillator, en de filter capacitor en oerienkommende ferset wurde net regele neffens de sinjaal rjochting, dat makket it filterjen effekt fan it filter elemint slimmer.
3, oplossing
Neffens de analyze wurde de folgjende tsjinmaatregels krigen:
(1) De filterkapasitânsje en oerienkommende ferset fan it kristal tichtby de CPU-chip wurde by foarkar pleatst fuort fan 'e râne fan it bestjoer;
(2) Unthâld net te lizzen grûn yn it kristal pleatsing gebiet en de projeksje gebiet hjirûnder;
(3) De filterkapasitânsje en oerienkommende ferset fan it kristal wurde arranzjearre neffens de sinjaalrjochting, en kreas en kompakt pleatst by it kristal;
(4) It kristal wurdt pleatst tichtby de chip, en de line tusken de twa is sa koart en rjocht mooglik.
4. Konklúzje
Tsjintwurdich in protte systemen crystal oscillator klok frekwinsje is heech, ynterferinsje harmonic enerzjy is sterk; Ynterferinsjeharmonika wurde net allinich oerdroegen fan 'e ynfier- en útfierlinen, mar ek út' e romte útstriele. As de yndieling is net reedlik, it is maklik te feroarsaakje in sterke lûd strieling probleem, en it is dreech om te lossen troch oare metoaden. Dêrom is it tige wichtich foar de yndieling fan kristal oscillator en CLK sinjaal line yn PCB board layout.
Opmerking op PCB ûntwerp fan kristal oscillator
(1) De coupling capacitor moat wêze sa ticht by de macht oanbod pin fan de kristal oscillator mooglik. De posysje moat wurde pleatst yn folchoarder: neffens de macht oanbod ynstream rjochting, de capacitor mei de lytste kapasiteit moat wurde pleatst yn folchoarder fan de grutste nei de lytste.
(2) De shell fan 'e kristaloscillator moat grûn wurde, dy't de kristaloscillator nei bûten kin útstrielje, en kin ek de ynterferinsje fan eksterne sinjalen op' e kristaloscillator beskermje.
(3) Net wire ûnder de crystal oscillator om te soargjen dat de flier is hielendal bedutsen. Tagelyk, net wire binnen 300mil fan 'e kristal oscillator, sa as foar te kommen dat de kristal oscillator fan interfering mei de prestaasjes fan oare wiring, apparaten en lagen.
(4) De line fan it kloksinjaal moat sa koart mooglik wêze, de line moat breder wêze, en it lykwicht moat fûn wurde yn 'e lingte fan' e wiring en fuort fan 'e waarmteboarne.
(5) De crystal oscillator moat net pleatst wurde op 'e râne fan' e PCB board, benammen yn it ûntwerp fan it bestjoer card.
