Mir vergläichen dacks den Kristalloszilléierer mam Häerz vum digitale Circuit, well all d'Aarbecht vum digitale Circuit ass net trennbar vum Auersignal, an de Kristalloszillator kontrolléiert direkt de ganze System. Wann de Kristalloszillator net funktionnéiert, gëtt de ganze System gelähmt, sou datt de Kristalloszillator d'Viraussetzung ass fir den digitale Circuit fir ze schaffen.

Den Kristalloszillator, wéi mir dacks soen, ass e Quarzkristalloszillator an e Quarzkristallresonator. Si sinn allebéid aus dem piezoelektreschen Effekt vu Quarzkristalle gemaach. D'Uwendung vun engem elektresche Feld op déi zwou Elektroden vun engem Quarzkristall verursaacht mechanesch Deformatioun vum Kristall, wärend de mechanesche Drock op béide Säiten anzebréngen verursaacht en elektrescht Feld am Kristall. A béid vun dëse Phänomener sinn reversibel. Mat dëser Eegeschafte ginn alternéierend Spannungen op béide Säiten vum Kristall applizéiert an de Wafer vibréiert mechanesch, souwéi generéiert ofwiesselnd elektresch Felder. Dës Aart vu Schwéngung an elektrescht Feld sinn allgemeng kleng, awer bei enger gewësser Frequenz gëtt d'Amplitude wesentlech erhéicht, wat piezoelektresch Resonanz ass, ähnlech wéi d'LC-Schleifresonanz déi mir allgemeng gesinn.

Als Häerz vum digitale Circuit, wéi spillt de Kristalloszillator eng Roll a Smart Produkter? Smart Heem wéi Klimaanlag, Riddoen, Sécherheet, Iwwerwaachung an aner Produkter, all brauchen drahtlose Iwwerdroungsmodul, si duerch Bluetooth, WIFI oder ZIGBEE Protokoll, de Modul vun engem Enn op den aneren Enn, oder direkt duerch den Handy Kontroll, an de drahtlose Modul ass de Kärkomponent, deen d'Stabilitéit vum ganze System beaflosst, also wielt de System fir den Kristalloszillator ze benotzen. Bestëmmt den Erfolleg oder Echec vun digitale Circuiten.

Wéinst der Wichtegkeet vum Kristalloszillator am digitale Circuit, musse mir virsiichteg sinn wann Dir benotzt an designt:

1. Et gi Quarzkristallen am Kristalloszillator, wat einfach ass fir Quarzkristallbriechung a Schued ze verursaachen, wann et dobausse beaflosst oder erofgefall ass, an da kann de Kristalloszillator net vibréiert ginn. Dofir sollt d'verlässlech Installatioun vum Kristalloszillator am Design vum Circuit berücksichtegt ginn, a seng Positioun sollt net sou wäit wéi méiglech un der Plackrand an der Ausrüstungsshell sinn.

2. Opgepasst op d'Schweißtemperatur beim Schweißen duerch Hand oder Maschinn. Kristallvibrationen ass empfindlech op d'Temperatur, d'Schweißtemperatur sollt net ze héich sinn, an d'Heizzäit soll sou kuerz wéi méiglech sinn.

Raisonnabel Crystal Oszilléierer Layout kann de System Stralung Stéierungen ënnerdrécken.

1. Problem Beschreiwung

D'Produkt ass eng Feldkamera, déi aus fënnef Deeler dobannen besteet: Core Control Board, Sensor Board, Kamera, SD Memory Card a Batterie. D'Schuel ass Plastikshell, an de klenge Bord huet nëmmen zwee Schnëttplazen: DC5V extern Stroumschnëtt an USB Interface fir Dateniwwerdroung. Nom Stralungstest gëtt et fonnt datt et ongeféier 33MHz harmonesche Geräischer Stralungsproblem ass.

Déi ursprénglech Testdaten sinn wéi follegt:

2. Analyséiert de Problem

Dëse Produit Shell Struktur Plastik Réibau, Net-Shielding Material, de ganzen Test nëmmen Netzkabel an USB Kabel aus der Réibau, ass et den Interferenz Frequenz Punkt vun der Muecht Kabel an USB Kabel Stralung? Dofir ginn déi folgend Schrëtt gemaach fir ze testen:

(1) Füügt de Magnéitring nëmmen um Stroumkabel, Testresultater: d'Verbesserung ass net offensichtlech;

(2) Füügt nëmme magnetesche Ring op USB Kabel, Testresultater: d'Verbesserung ass nach ëmmer net offensichtlech;

(3) Füügt de magnetesche Ring un de USB Kabel an d'Netzkabel, Testresultater: d'Verbesserung ass evident, d'Gesamtfrequenz vun der Amëschung ass erofgaang.

Et kann aus dem uewe gesi ginn datt d'Interferenzfrequenzpunkte vun den zwou Schnëttplazen eraus bruecht ginn, wat net de Problem vun der Power Interface oder USB Interface ass, awer déi intern Stéierungsfrequenzpunkte mat deenen zwee Schnëttplazen gekoppelt. Shielding nëmmen eng Interface kann de Problem net léisen.

Duerch d'Nopfeldmiessung gëtt festgestallt datt en 32.768KHz Kristalloszillator aus dem Kärkontrollbrett eng staark raimlech Stralung generéiert, déi d'Ëmgéigend Kabelen a GND gekoppelt 32.768KHz harmonesche Geräischer mécht, deen dann duerch den Interface USB Kabel an ausstrahlt gëtt. Stroumkabel. D'Problemer vum Kristalloszillator ginn duerch déi folgend zwee Probleemer verursaacht:

(1) D'Kristallvibration ass ze no beim Rand vun der Plack, wat einfach zum Kristallvibrationsstrahlungsrausch féiert.

(2) Et gëtt eng Signallinn ënner dem Kristalloszillator, wat einfach zum harmonesche Geräischer vum Signallinn Kopplungskristalloszillator féiert.

(3) De Filterelement gëtt ënner dem Kristalloszillator plazéiert, an de Filterkondensator a passende Resistenz sinn net no der Signalrichtung arrangéiert, wat de Filtereffekt vum Filterelement méi schlëmm mécht.

3, Léisung

No der Analyse ginn déi folgend Géigemoossname kritt:

(1) D'Filterkapazitéit an d'passende Resistenz vum Kristall no beim CPU-Chip ginn am léifsten ewech vum Bord vum Bord plazéiert;

(2) Denkt drun, net am Kristallplazéierungsberäich an der Projektiounsberäich drënner ze leeën;

(3) D'Filterkapazitéit an d'passende Resistenz vum Kristall sinn no der Signalrichtung arrangéiert, a plazéiert ordentlech a kompakt no beim Kristall;

(4) De Kristall gëtt no beim Chip plazéiert, an d'Linn tëscht deenen zwee ass sou kuerz a riicht wéi méiglech.

4. Conclusioun

Haut vill Systemer Kristalloszillator Auer Frequenz ass héich, Interferenz harmonesch Energie ass staark; Interferenzharmonesch ginn net nëmmen vun den Input- an Ausgangslinnen iwwerdroen, awer och aus dem Weltraum gestraalt. Wann de Layout net raisonnabel ass, ass et einfach e staarke Kaméidi Stralungsproblem ze verursaachen, an et ass schwéier mat anere Methoden ze léisen. Dofir ass et ganz wichteg fir de Layout vum Kristalloszillator an der CLK Signallinn am PCB Board Layout.

Notiz op PCB Design vum Kristalloszillator

(1) De Kupplungskondensator soll esou no wéi méiglech un de Stroumversuergungspin vum Kristalloszillator sinn. D'Positioun soll an Uerdnung gesat ginn: no der Energieversuergung Inflow Richtung, de Kondensator mat der klengster Kapazitéit soll vun der Gréisst op déi klengst an Uerdnung gesat ginn.

(2) D'Schuel vum Kristalloszilléierer muss gegrënnt ginn, wat den Kristalloszilléierer no baussen ausstrahlen kann an och d'Interferenz vun externen Signaler um Kristalloszilléierer schützt.

(3) Drot net ënner dem Kristalloszillator fir sécherzestellen datt de Buedem komplett bedeckt ass. Zur selwechter Zäit, draht net bannent 300mil vum Kristalloszillator, sou datt de Kristalloszillator net mat der Leeschtung vun aneren Drot, Apparater a Schichten stéiert.

(4) D'Linn vum Auersignal soll esou kuerz wéi méiglech sinn, d'Linn soll méi breed sinn, an d'Gläichgewiicht sollt an der Längt vun der Drot an ewech vun der Hëtztquell fonnt ginn.

(5) De Kristalloszillator soll net um Rand vum PCB Board plazéiert ginn, besonnesch am Design vun der Boardkaart.