Osilator kristal adalah kunci dalam desain sirkuit digital, biasanya dalam desain sirkuit, osilator kristal digunakan sebagai jantung dari sirkuit digital, semua karya sirkuit digital tidak dapat dipisahkan dari sinyal jam, dan hanya osilator kristal adalah tombol kunci yang secara langsung mengontrol awal dari seluruh sistem, dapat dikatakan bahwa jika ada ada desain sirkuit digital.

I. Apa itu osilator kristal?

Osilator kristal umumnya mengacu pada dua jenis osilator kristal kuarsa dan resonator kristal kuarsa, dan juga dapat secara langsung disebut osilator kristal. Keduanya dibuat menggunakan efek piezoelektrik dari kristal kuarsa.

Osilator kristal berfungsi seperti ini: ketika medan listrik diterapkan pada dua elektroda kristal, kristal akan mengalami deformasi mekanis, dan sebaliknya, jika tekanan mekanis diterapkan pada dua ujung kristal, kristal akan menghasilkan medan listrik. Fenomena ini dapat dibalik, jadi menggunakan karakteristik kristal ini, menambahkan tegangan bergantian ke kedua ujung kristal, chip akan menghasilkan getaran mekanis, dan pada saat yang sama menghasilkan medan listrik yang bergantian. Namun, medan getaran dan listrik yang dihasilkan oleh kristal ini umumnya kecil, tetapi selama itu pada frekuensi tertentu, amplitudo akan meningkat secara signifikan, mirip dengan resonansi loop LC yang sering dilihat oleh perancang sirkuit.

Ii. Klasifikasi osilasi kristal (aktif dan pasif)

① osilator kristal pasif

Kristal pasif adalah kristal, umumnya perangkat non-polar 2-pin (beberapa kristal pasif memiliki pin tetap tanpa polaritas).

Osilator kristal pasif umumnya perlu mengandalkan sirkuit jam yang dibentuk oleh kapasitor beban untuk menghasilkan sinyal berosilasi (sinyal gelombang sinus).

② Osilator Kristal Aktif

Osilator kristal aktif adalah osilator, biasanya dengan 4 pin. Osilator kristal aktif tidak memerlukan osilator internal CPU untuk menghasilkan sinyal gelombang persegi. Catu daya kristal aktif menghasilkan sinyal clock.

Sinyal osilator kristal aktif stabil, kualitasnya lebih baik, dan mode koneksi relatif sederhana, kesalahan presisi lebih kecil daripada osilator kristal pasif, dan harganya lebih mahal daripada osilator kristal pasif.

AKU AKU AKU. Parameter dasar osilator kristal

Parameter dasar dari osilator kristal umum adalah: suhu operasi, nilai presisi, kapasitansi pencocokan, bentuk paket, frekuensi inti dan sebagainya.

Frekuensi inti osilator kristal: pilihan frekuensi kristal umum tergantung pada persyaratan komponen frekuensi, seperti MCU umumnya rentang, yang sebagian besar dari 4m hingga lusinan M.

Akurasi Getaran Kristal: Keakuratan getaran kristal umumnya ± 5ppm, ± 10ppm, ± 20ppm, ± 50ppm, dll., Chip jam presisi tinggi umumnya berada dalam ± 5ppm, dan penggunaan umum akan memilih sekitar ± 20ppm.

Kapasitansi yang cocok dari osilator kristal: biasanya dengan menyesuaikan nilai kapasitansi yang cocok, frekuensi inti osilator kristal dapat diubah, dan saat ini, metode ini digunakan untuk menyesuaikan osilator kristal presisi tinggi.

Dalam sistem sirkuit, garis sinyal jam kecepatan tinggi memiliki prioritas tertinggi. Garis jam adalah sinyal sensitif, dan semakin tinggi frekuensinya, semakin pendek garis yang diperlukan untuk memastikan bahwa distorsi sinyal minimal.

Sekarang di banyak sirkuit, frekuensi clock kristal sistem sangat tinggi, sehingga energi yang mengganggu harmonik juga kuat, harmonik akan diturunkan dari input dan output dua garis, tetapi juga dari radiasi ruang, yang juga menyebabkan tata letak PCB yang dikuatkan oleh osilator kristal yang sulit, itu tidak mudah, itu akan dengan mudah menyebabkan masalah panci yang kuat, dan osilator kristal tidak masuk akal, itu akan dengan mudah menyebabkan masalah pance yang kuat, dan osilator kristal tidak masuk akal, itu akan mudah menyebabkan osilasi panci yang kuat, dan tidak masuk akal. Oleh karena itu, sangat penting untuk osilator kristal dan tata letak saluran sinyal CLK ketika papan PCB diletakkan.