A kristályoszcillátor a kulcs a digitális áramkörök tervezésében, általában az áramkörök tervezésében, a kristályoszcillátort használják a digitális áramkör szíveként, a digitális áramkör összes munkája elválaszthatatlan az órajeltől, és csak a kristályoszcillátor a kulcsgomb. amely közvetlenül szabályozza az egész rendszer normál indítását, akkor elmondható, hogy ha van digitális áramkör, akkor láthatja a kristályoszcillátort.

I. Mi az a kristályoszcillátor?

A kristályoszcillátor általában kétféle kvarckristály-oszcillátorra és kvarckristály-rezonátorra utal, és közvetlenül kristályoszcillátornak is nevezhető. Mindkettő a kvarckristályok piezoelektromos hatásával készült.

A kristályoszcillátor a következőképpen működik: amikor a kristály két elektródájára elektromos mezőt hozunk, a kristály mechanikai deformáción megy keresztül, és ellenkezőleg, ha a kristály két végére mechanikai nyomást fejtenek ki, akkor a kristály termel. elektromos mező. Ez a jelenség visszafordítható, így a kristály ezen karakterisztikáját használva, váltakozó feszültséget adva a kristály mindkét végéhez, a chip mechanikus rezgést, ugyanakkor váltakozó elektromos mezőt hoz létre. Ez a kristály által generált rezgés és elektromos tér azonban általában kicsi, de amíg egy bizonyos frekvencián van, az amplitúdó jelentősen megnő, hasonlóan az LC hurok rezonanciájához, amelyet mi áramkörtervezők gyakran látunk.

II. A kristályoszcillációk osztályozása (aktív és passzív)

① Passzív kristályoszcillátor

A passzív kristály egy kristály, általában egy 2 tűs, nem poláris eszköz (egyes passzív kristályok rögzített tűvel rendelkeznek, polaritás nélkül).

A passzív kristályoszcillátornak általában a terhelő kondenzátor által alkotott óraáramkörre kell támaszkodnia az oszcilláló jel (szinuszhullám jel) generálásához.

② Aktív kristályoszcillátor

Az aktív kristályoszcillátor egy oszcillátor, általában 4 érintkezős. Az aktív kristályoszcillátorhoz nem szükséges a CPU belső oszcillátora négyszöghullámú jel előállításához. Az aktív kristálytápegység órajelet generál.

Az aktív kristályoszcillátor jele stabil, a minőség jobb, és a csatlakozási mód viszonylag egyszerű, a precíziós hiba kisebb, mint a passzív kristályoszcillátoré, és az ára drágább, mint a passzív kristályoszcillátoré.

III. A kristályoszcillátor alapvető paraméterei

Az általános kristályoszcillátor alapvető paraméterei a következők: működési hőmérséklet, precíziós érték, illesztési kapacitás, csomagforma, magfrekvencia és így tovább.

A kristályoszcillátor magfrekvenciája: Az általános kristályfrekvencia kiválasztása a frekvenciakomponensek követelményeitől függ, mivel az MCU általában egy tartomány, amelynek többsége 4M-től több tucat M-ig terjed.

A kristályrezgés pontossága: a kristályrezgés pontossága általában ±5PPM, ±10PPM, ±20PPM, ±50PPM stb., A nagy pontosságú órachipek általában ±5PPM-en belül vannak, és az általános használat körülbelül ±20PPM-et választ.

A kristályoszcillátor illesztési kapacitása: általában az illesztési kapacitás értékének beállításával a kristályoszcillátor magfrekvenciája megváltoztatható, és jelenleg ezt a módszert használják a nagy pontosságú kristályoszcillátor beállítására.

Az áramköri rendszerben a nagy sebességű órajel-vonalnak van a legmagasabb prioritása. Az órajel érzékeny jel, és minél nagyobb a frekvencia, annál rövidebb vonalra van szükség ahhoz, hogy a jel torzítása minimális legyen.

Ma már sok áramkörben nagyon magas a rendszer kristály órajel-frekvenciája, így a harmonikusok zavarásának energiája is erős, harmonikusok származnak majd a két vonal be- és kimenetéből, de a térsugárzásból is, ami szintén Ha a kristályoszcillátor PCB-elrendezése nem ésszerű, könnyen erős szórt sugárzási problémát okoz, és ha egyszer előállították, más módszerekkel nehéz megoldani. Ezért nagyon fontos a kristályoszcillátor és a CLK jelvonal elrendezése szempontjából, amikor a PCB kártyát kihelyezik.