Біз кристалдық осцилляторды сандық тізбектің жүрегімен жиі салыстырамыз, өйткені цифрлық контурдың барлық жұмысы тактілік сигналдан бөлінбейді, ал кристалдық осциллятор бүкіл жүйені тікелей басқарады. Егер кристалдық осциллятор жұмыс істемесе, бүкіл жүйе парализ болады, сондықтан кристалдық осциллятор цифрлық тізбектің жұмыс істей бастауының алғы шарты болып табылады.

Кристалдық осциллятор, біз жиі айтатынымыздай, кварц кристалды осцилляторы және кварц кристалды резонаторы. Олардың екеуі де кварц кристалдарының пьезоэлектрлік әсерінен жасалған. Кварц кристалының екі электродына электр өрісін қолдану кристалдың механикалық деформациясын тудырады, ал екі жағына механикалық қысым түсіру кристалда электр өрісінің пайда болуына әкеледі. Және бұл құбылыстардың екеуі де қайтымды. Бұл қасиетті пайдалана отырып, кристалдың екі жағына айнымалы кернеулер қолданылады және вафли механикалық тербеледі, сонымен қатар айнымалы электр өрістерін тудырады. Мұндай тербеліс пен электр өрісі әдетте шағын, бірақ белгілі бір жиілікте амплитудасы айтарлықтай артады, бұл пьезоэлектрлік резонанс, біз жиі көретін LC контурының резонансына ұқсас.

Сандық тізбектің жүрегі ретінде кристалдық осциллятор смарт өнімдерде қалай рөл атқарады? Кондиционер, перделер, қауіпсіздік, бақылау және басқа да өнімдер сияқты ақылды үйге сымсыз тарату модулі қажет, олар Bluetooth, WIFI немесе ZIGBEE протоколы, модуль бір шетінен екінші ұшына дейін немесе тікелей ұялы телефонды басқару арқылы және сымсыз модуль бүкіл жүйенің тұрақтылығына әсер ететін негізгі компонент болып табылады, сондықтан кристалдық осцилляторды пайдалану үшін жүйені таңдаңыз. Сандық тізбектердің сәтті немесе сәтсіздігін анықтайды.

Сандық тізбектегі кристалдық осциллятордың маңыздылығына байланысты біз пайдалану және жобалау кезінде абай болуымыз керек:

1. Кристалл осцилляторында кварц кристалдары бар, олар кварц кристалының үзілуіне және сырттан соғылған немесе құлаған кезде зақымдануы оңай, содан кейін кристалдық осциллятор дірілдей алмайды. Сондықтан контурды құрастыру кезінде кристалдық осциллятордың сенімді орнатылуын ескеру керек және оның орналасуы пластинаның шетіне және жабдықтың қабығына мүмкіндігінше жақын болмауы керек.

2. Қолмен немесе машинамен дәнекерлеу кезінде дәнекерлеу температурасына назар аударыңыз. Кристалл дірілі температураға сезімтал, дәнекерлеу температурасы тым жоғары болмауы керек, ал қыздыру уақыты мүмкіндігінше қысқа болуы керек.

Ақылға қонымды кристалдық осциллятордың орналасуы жүйенің радиациялық кедергісін басуы мүмкін.

1. Мәселені сипаттау

Өнім далалық камера болып табылады, оның ішінде бес бөліктен тұрады: негізгі басқару тақтасы, сенсорлық тақта, камера, SD жад картасы және батарея. Қабық пластикалық қабық болып табылады, ал шағын тақтада тек екі интерфейс бар: DC5V сыртқы қуат интерфейсі және деректерді беру үшін USB интерфейсі. Радиациялық сынақтан кейін шамамен 33 МГц гармоникалық шудың сәулелену мәселесі бар екені анықталды.

Бастапқы сынақ деректері келесідей:

2. Мәселені талдаңыз

Бұл өнім қабықшасының құрылымы пластикалық қабық, экрандалмаған материал, бүкіл сынақ тек қуат сымы мен қабықтан шыққан USB кабелі, кедергі жиілігі нүктесі қуат сымы мен USB кабелінен сәулеленеді ме? Сондықтан тестілеу үшін келесі қадамдар орындалады:

(1) Магниттік сақинаны тек қуат сымына қосыңыз, сынақ нәтижелері: жақсарту айқын емес;

(2) Тек USB кабеліне магниттік сақинаны қосыңыз, сынақ нәтижелері: жақсарту әлі де айқын емес;

(3) USB кабеліне де, қуат сымына да магниттік сақина қосыңыз, сынақ нәтижелері: жақсарту анық, кедергілердің жалпы жиілігі төмендеді.

Жоғарыда айтылғандардан кедергі жиілік нүктелері екі интерфейстен шығарылатынын көруге болады, бұл қуат интерфейсінің немесе USB интерфейсінің мәселесі емес, екі интерфейске қосылған ішкі кедергі жиілік нүктелері. Тек бір интерфейсті қорғау мәселені шеше алмайды.

Жақын өрісті өлшеу арқылы негізгі басқару тақтасынан шыққан 32,768 кГц кристалды осциллятор күшті кеңістіктік сәулеленуді тудыратыны анықталды, бұл қоршаған кабельдер мен GND байланыстырылған 32,768 кГц гармоникалық шуды жасайды, содан кейін интерфейс USB кабелі арқылы біріктіріледі және сәулеленеді. қуат сымы. Кристалды осциллятордың ақаулары келесі екі мәселеден туындайды:

(1) Кристалл дірілі пластинаның шетіне тым жақын, бұл кристалдық діріл сәулелену шуына әкелуі оңай.

(2) Кристалл осцилляторының астында сигнал сызығы бар, ол сигнал сызығының қосылыс кристалды осцилляторының гармоникалық шуына әкелетін оңай.

(3) Сүзгі элементі кристалдық осциллятордың астына орналастырылған, ал сүзгі конденсаторы мен сәйкес кедергісі сигнал бағытына сәйкес реттелмеген, бұл сүзгі элементінің сүзу әсерін нашарлатады.

3, шешім

Талдауға сәйкес келесі қарсы шаралар алынды:

(1) Процессор чипіне жақын кристалдың сүзгі сыйымдылығы мен сәйкес кедергісі тақтаның шетінен алыс орналастырылған;

(2) Кристалды орналастыру аймағына және төмендегі проекциялық аймаққа топырақ салмауды ұмытпаңыз;

(3) Кристаллдың сүзгі сыйымдылығы мен сәйкес кедергісі сигнал бағытына сәйкес реттеледі және кристалдың жанында ұқыпты және ықшам орналастырылады;

(4) Кристалл чипке жақын орналастырылған және екеуінің арасындағы сызық мүмкіндігінше қысқа және түзу.

4. Қорытынды

Қазіргі уақытта көптеген жүйелердің кристалдық осцилляторының тактілік жиілігі жоғары, интерференциялық гармоникалық энергия күшті; Интерференциялық гармоника тек кіріс және шығыс сызықтарынан берілмейді, сонымен қатар кеңістіктен де сәулеленеді. Егер орналасу ақылға қонымды болмаса, күшті шу радиациясының проблемасын тудыру оңай, ал басқа әдістермен шешу қиын. Сондықтан, ПХД платасының орналасуында кристалдық осциллятордың және CLK сигнал сызығының орналасуы үшін өте маңызды.

Кристалды осциллятордың ПХД конструкциясы туралы ескерту

(1) Ілініс конденсаторы кристалдық осциллятордың қуат көзіне мүмкіндігінше жақын болуы керек. Орын ретімен орналастырылуы керек: қуат көзінің кіріс бағытына сәйкес ең аз сыйымдылығы бар конденсаторды ең үлкенінен ең кішісіне қарай орналастыру керек.

(2) Кристалл осцилляторының қабығы жерге тұйықталған болуы керек, ол кристалдық осцилляторды сыртқа шығара алады, сонымен қатар кристалдық осциллятордағы сыртқы сигналдардың кедергісін қорғай алады.

(3) Еден толығымен жабылғанына көз жеткізу үшін кристалдық осциллятордың астына сым салмаңыз. Сонымен қатар, кристалдық осциллятор басқа сымдардың, құрылғылардың және қабаттардың жұмысына кедергі келтірмеу үшін кристалдық осциллятордан 300 миль қашықтықта сым қоспаңыз.

(4) Сағат сигналының сызығы мүмкіндігінше қысқа болуы керек, сызық кеңірек болуы керек және тепе-теңдік сымның ұзындығында және жылу көзінен алыс болуы керек.

(5) Кристалды осцилляторды ПХД тақтасының шетіне, әсіресе тақта картасының дизайнында орналастыруға болмайды.