Kristalsveifla er lykillinn í stafræna hringrásarhönnun, venjulega í hringrásarhönnun, kristalsveifla er notuð sem hjarta stafrænu hringrásarinnar, öll vinna stafrænu hringrásarinnar er óaðskiljanleg frá klukkumerkinu og bara kristalsveiflan er lykilhnappurinn sem stýrir beint eðlilegri byrjun alls kerfisins, það má segja að ef það er stafræn hringrás hönnun getur séð kristal oscillator.

I. Hvað er kristalsveifla?

Kristalsveifla vísar almennt til tvenns konar kvars kristalsveiflu og kvarskristalómunar, og er einnig hægt að kalla beint kristalsveiflu. Báðir eru búnir til með því að nota piezoelectric áhrif kvarskristalla.

Kristallsveiflan virkar svona: þegar rafsviði er beitt á tvær rafskaut kristalsins mun kristalinn gangast undir vélrænni aflögun og þvert á móti, ef vélrænni þrýstingur er beitt á tvo enda kristalsins mun kristalinn framleiða rafsvið. Þetta fyrirbæri er afturkræft, þannig að með því að nota þennan eiginleika kristalsins, bæta riðspennu við báða enda kristalsins, mun flísin framleiða vélrænan titring og á sama tíma framleiða rafsvið til skiptis. Hins vegar er þessi titringur og rafsvið sem myndast af kristalnum almennt lítið, en svo lengi sem það er á ákveðinni tíðni mun amplitudið aukast verulega, svipað og LC lykkjuómunin sem við rafrásahönnuðir sjáum oft.

II. Flokkun á kristalsveiflum (virk og óvirk)

① Óvirkur kristalsveifla

Hlutlaus kristal er kristal, venjulega 2-pinna óskautað tæki (sumir aðgerðalausir kristallar eru með fastan pinna án skautunar).

Hlutlaus kristalsveifla þarf almennt að treysta á klukkurásina sem myndast af álagsþéttinum til að búa til sveiflumerkið (sinusbylgjumerki).

② Virkur kristalsveifla

Virkur kristal oscillator er oscillator, venjulega með 4 pinna. Virkur kristalsveifla þarf ekki innri sveiflu örgjörvans til að framleiða ferhyrningsbylgjumerki. Virkur kristalaflgjafi framleiðir klukkumerki.

Merkið um virka kristalsveifluna er stöðugt, gæðin eru betri og tengistillingin er tiltölulega einföld, nákvæmnisvillan er minni en óvirka kristalsveiflan og verðið er dýrara en aðgerðalaus kristalsveiflan.

III. Grunnfæribreytur kristalsveiflu

Grunnfæribreytur almenna kristalsveiflunnar eru: rekstrarhitastig, nákvæmnigildi, samsvarandi rýmd, pakkaform, kjarnatíðni og svo framvegis.

Kjarnatíðni kristalsveiflunnar: Val á almennri kristaltíðni fer eftir kröfum tíðniþáttanna, eins og MCU er almennt svið, sem flestir eru frá 4M til tugi M.

Nákvæmni kristal titrings: nákvæmni kristal titringsins er almennt ±5PPM, ±10PPM, ±20PPM, ±50PPM, osfrv., hárnákvæmni klukka flísar eru yfirleitt innan ±5PPM, og almenn notkun mun velja um ±20PPM.

Samsvarandi rýmd kristalsveiflunnar: venjulega með því að stilla gildi samsvarandi rýmds er hægt að breyta kjarnatíðni kristalsveiflunnar og sem stendur er þessi aðferð notuð til að stilla hárnákvæmni kristalsveifluna.

Í hringrásarkerfinu hefur háhraðaklukkumerkjalínan hæsta forgang. Klukkulínan er viðkvæmt merki og því hærri sem tíðnin er, því styttri línan þarf til að tryggja að röskun merkisins sé í lágmarki.

Nú í mörgum hringrásum er kristalklukkatíðni kerfisins mjög há, þannig að orkan sem truflar harmóník er líka sterk, harmonikkar verða fengnar frá inntakinu og úttakinu á tveimur línum, en einnig frá geimgeisluninni, sem einnig leiðir til ef PCB skipulag kristalsveiflans er ekki sanngjarnt, mun það auðveldlega valda miklum villu geislunarvandamálum og þegar það er framleitt er erfitt að leysa það með öðrum aðferðum. Þess vegna er það mjög mikilvægt fyrir kristalsveifluna og CLK merkjalínuskipulagið þegar PCB borðið er sett út.