ວິທີການອອກແບບ PCB crystal oscillator?

ພວກເຮົາມັກຈະປຽບທຽບ crystal oscillator ກັບຫົວໃຈຂອງວົງຈອນດິຈິຕອນ, ເນື່ອງຈາກວ່າການເຮັດວຽກທັງຫມົດຂອງວົງຈອນດິຈິຕອນແມ່ນ inseparable ຈາກສັນຍານໂມງ, ແລະ oscillator crystal ໂດຍກົງຄວບຄຸມລະບົບທັງຫມົດ. ຖ້າ crystal oscillator ບໍ່ເຮັດວຽກ, ລະບົບທັງຫມົດຈະຖືກອໍາມະພາດ, ດັ່ງນັ້ນ crystal oscillator ແມ່ນເງື່ອນໄຂເບື້ອງຕົ້ນສໍາລັບວົງຈອນດິຈິຕອນເພື່ອເລີ່ມຕົ້ນການເຮັດວຽກ.

The crystal oscillator, ດັ່ງທີ່ພວກເຮົາມັກຈະເວົ້າວ່າ, ເປັນ oscillator ໄປເຊຍກັນ quartz ແລະ resonator ໄປເຊຍກັນ quartz. ພວກເຂົາທັງສອງແມ່ນເຮັດຈາກຜົນກະທົບ piezoelectric ຂອງໄປເຊຍກັນ quartz. ການໃຊ້ສະຫນາມໄຟຟ້າໃສ່ສອງ electrodes ຂອງໄປເຊຍກັນ quartz ເຮັດໃຫ້ເກີດການຜິດປົກກະຕິທາງກົນຈັກຂອງໄປເຊຍກັນ, ໃນຂະນະທີ່ການນໍາໃຊ້ຄວາມກົດດັນກົນຈັກທັງສອງດ້ານເຮັດໃຫ້ພາກສະຫນາມໄຟຟ້າເກີດຂຶ້ນໃນໄປເຊຍກັນ. ແລະທັງສອງປະກົດການເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນປີ້ນກັບກັນ. ການນໍາໃຊ້ຄຸນສົມບັດນີ້, ແຮງດັນສະລັບແມ່ນໃຊ້ກັບທັງສອງດ້ານຂອງໄປເຊຍກັນແລະ wafer vibrates ກົນຈັກ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບການສ້າງພາກສະຫນາມໄຟຟ້າສະຫຼັບ. ປະເພດຂອງການສັ່ນສະເທືອນແລະພາກສະຫນາມໄຟຟ້າໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນມີຂະຫນາດນ້ອຍ, ແຕ່ໃນຄວາມຖີ່ສະເພາະໃດຫນຶ່ງ, ຄວາມກວ້າງຂອງຂວາງຈະເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ຊຶ່ງເປັນ piezoelectric resonance, ຄ້າຍຄືກັນກັບ LC loop resonance ທີ່ພວກເຮົາເຫັນທົ່ວໄປ.

PCB ໄປເຊຍກັນ

 

ໃນຖານະເປັນຫົວໃຈຂອງວົງຈອນດິຈິຕອນ, oscillator ໄປເຊຍກັນມີບົດບາດໃນຜະລິດຕະພັນ smart? ເຮືອນອັດສະລິຍະເຊັ່ນ: ເຄື່ອງປັບອາກາດ, ຜ້າມ່ານ, ຄວາມປອດໄພ, ການຕິດຕາມແລະຜະລິດຕະພັນອື່ນໆ, ທັງຫມົດຕ້ອງການໂມດູນສາຍສົ່ງໄຮ້ສາຍ, ພວກມັນຜ່ານ Bluetooth, WIFI ຫຼື ZIGBEEE protocol, ໂມດູນຈາກປາຍຫນຶ່ງໄປຫາອີກດ້ານຫນຶ່ງ, ຫຼືໂດຍກົງຜ່ານການຄວບຄຸມໂທລະສັບມືຖື, ແລະ ໂມດູນໄຮ້ສາຍເປັນອົງປະກອບຫຼັກ, ຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງລະບົບທັງຫມົດ, ສະນັ້ນເລືອກລະບົບທີ່ຈະໃຊ້ crystal oscillator. ກໍານົດຜົນສໍາເລັດຫຼືຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງວົງຈອນດິຈິຕອນ.

ເນື່ອງຈາກຄວາມສໍາຄັນຂອງ crystal oscillator ໃນວົງຈອນດິຈິຕອນ, ພວກເຮົາຈໍາເປັນຕ້ອງລະມັດລະວັງໃນການນໍາໃຊ້ແລະການອອກແບບ:

1. ມີແກນ quartz ໃນ crystal oscillator, ງ່າຍທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການແຕກຫັກຂອງ crystal quartz ແລະຄວາມເສຍຫາຍໃນເວລາທີ່ມັນໄດ້ຖືກກະທົບຫຼືຫຼຸດລົງຈາກພາຍນອກ, ຫຼັງຈາກນັ້ນ crystal oscillator ບໍ່ສາມາດສັ່ນສະເທືອນໄດ້. ດັ່ງນັ້ນ, ການຕິດຕັ້ງ crystal oscillator ທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ຄວນໄດ້ຮັບການພິຈາລະນາໃນການອອກແບບຂອງວົງຈອນ, ແລະຕໍາແຫນ່ງຂອງມັນບໍ່ຄວນຢູ່ໃກ້ກັບຂອບຂອງແຜ່ນແລະແກະອຸປະກອນເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້.

2. ເອົາໃຈໃສ່ກັບອຸນຫະພູມການເຊື່ອມໂລຫະໃນເວລາທີ່ການເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍມືຫຼືເຄື່ອງຈັກ. ການສັ່ນສະເທືອນຂອງ Crystal ແມ່ນມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ກັບອຸນຫະພູມ, ອຸນຫະພູມການເຊື່ອມໂລຫະບໍ່ຄວນສູງເກີນໄປ, ແລະເວລາຄວາມຮ້ອນຄວນຈະສັ້ນທີ່ສຸດເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້.

ການຈັດວາງ oscillator crystal ທີ່ສົມເຫດສົມຜົນສາມາດສະກັດກັ້ນການແຊກແຊງລັງສີຂອງລະບົບ.

1. ລາຍລະອຽດຂອງບັນຫາ

ຜະລິດຕະພັນແມ່ນກ້ອງຖ່າຍຮູບພາກສະຫນາມ, ເຊິ່ງປະກອບດ້ວຍຫ້າພາກສ່ວນພາຍໃນ: ກະດານຄວບຄຸມຫຼັກ, ກະດານເຊັນເຊີ, ກ້ອງຖ່າຍຮູບ, ບັດຫນ່ວຍຄວາມຈໍາ SD ແລະຫມໍ້ໄຟ. ເປືອກຫອຍແມ່ນແກະພາດສະຕິກ, ແລະກະດານຂະຫນາດນ້ອຍມີພຽງແຕ່ສອງການໂຕ້ຕອບ: DC5V ການໂຕ້ຕອບພະລັງງານພາຍນອກແລະການໂຕ້ຕອບ USB ສໍາລັບການສົ່ງຂໍ້ມູນ. ຫຼັງ​ຈາກ​ການ​ທົດ​ສອບ​ລັງ​ສີ​, ມັນ​ໄດ້​ພົບ​ເຫັນ​ວ່າ​ມີ​ປະ​ມານ 33MHz ລັງ​ສີ​ສິ່ງ​ລົບ​ກວນ harmonic​.

ຂໍ້ມູນການທົດສອບຕົ້ນສະບັບມີດັ່ງນີ້:

PCB crystal1

2. ວິເຄາະບັນຫາ

ຜະລິດຕະພັນນີ້ໂຄງປະກອບການ shell ພາດສະຕິກ, ວັດສະດຸທີ່ບໍ່ແມ່ນໄສ້, ການທົດສອບທັງຫມົດພຽງແຕ່ສາຍໄຟແລະສາຍ USB ອອກຈາກແກະ, ມັນແມ່ນຈຸດຄວາມຖີ່ຂອງການແຊກແຊງແມ່ນ radiated ໂດຍສາຍໄຟແລະສາຍ USB? ດັ່ງນັ້ນ, ຂັ້ນຕອນຕໍ່ໄປນີ້ໄດ້ຖືກປະຕິບັດເພື່ອທົດສອບ:

(1) ເພີ່ມວົງແມ່ເຫຼັກພຽງແຕ່ໃສ່ສາຍໄຟ, ຜົນການທົດສອບ: ການປັບປຸງແມ່ນບໍ່ຊັດເຈນ;

(2) ພຽງແຕ່ເພີ່ມວົງແມ່ເຫຼັກໃສ່ສາຍ USB, ຜົນການທົດສອບ: ການປັບປຸງແມ່ນຍັງບໍ່ທັນຈະແຈ້ງ;

(3) ເພີ່ມວົງແມ່ເຫຼັກໃສ່ທັງສາຍ USB ແລະສາຍໄຟ, ຜົນການທົດສອບ: ການປັບປຸງແມ່ນເຫັນໄດ້ຊັດເຈນ, ຄວາມຖີ່ຂອງການແຊກແຊງໂດຍລວມຫຼຸດລົງ.

ມັນສາມາດເຫັນໄດ້ຈາກຂ້າງເທິງວ່າຈຸດຄວາມຖີ່ຂອງການແຊກແຊງໄດ້ຖືກນໍາອອກມາຈາກສອງອິນເຕີເຟດ, ເຊິ່ງບໍ່ແມ່ນບັນຫາຂອງການໂຕ້ຕອບພະລັງງານຫຼື USB, ແຕ່ຈຸດຄວາມຖີ່ຂອງການແຊກແຊງພາຍໃນທີ່ປະສົມປະສານກັບສອງການໂຕ້ຕອບ. ການປົກປ້ອງພຽງແຕ່ຫນຶ່ງການໂຕ້ຕອບບໍ່ສາມາດແກ້ໄຂບັນຫາໄດ້.

ໂດຍຜ່ານການວັດແທກໃກ້ພາກສະຫນາມ, ມັນພົບເຫັນວ່າ oscillator crystal 32.768KHz ຈາກກະດານຄວບຄຸມຫຼັກສ້າງ radiation spatial ທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ສາຍອ້ອມຂ້າງແລະ GND ຄູ່ 32.768KHz ສຽງປະສົມກົມກຽວ, ເຊິ່ງຫຼັງຈາກນັ້ນໄດ້ຖືກສົມທົບແລະ radiated ຜ່ານສາຍ USB ການໂຕ້ຕອບແລະ. ສາຍໄຟ. ບັນຫາຂອງ crystal oscillator ແມ່ນເກີດມາຈາກສອງບັນຫາຕໍ່ໄປນີ້:

(1) ການສັ່ນສະເທືອນຂອງໄປເຊຍກັນແມ່ນໃກ້ຊິດເກີນໄປກັບຂອບຂອງແຜ່ນ, ງ່າຍທີ່ຈະນໍາໄປສູ່ການລົບກວນການສັ່ນສະເທືອນໄປເຊຍກັນ radiation.

(2) ມີສາຍສັນຍານພາຍໃຕ້ oscillator ໄປເຊຍກັນໄດ້, ງ່າຍທີ່ຈະນໍາໄປສູ່ການສິ່ງລົບກວນປະສົມກົມກຽວຂອງສາຍສັນຍານ coupling crystal oscillator.

(3) ອົງປະກອບຂອງການກັ່ນຕອງແມ່ນຖືກຈັດໃສ່ພາຍໃຕ້ oscillator ໄປເຊຍກັນ, ແລະຕົວເກັບປະຈຸຂອງການກັ່ນຕອງແລະການຕໍ່ຕ້ານການຈັບຄູ່ບໍ່ໄດ້ຖືກຈັດລຽງຕາມທິດທາງສັນຍານ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຜົນກະທົບຂອງການກັ່ນຕອງຂອງອົງປະກອບການກັ່ນຕອງຮ້າຍແຮງຂຶ້ນ.

3, ການແກ້ໄຂ

ອີງຕາມການວິເຄາະ, ມາດຕະການຕ້ານການດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນໄດ້ຮັບ:

(1) ຄວາມອາດສາມາດຂອງການກັ່ນຕອງແລະຄວາມຕ້ານທານທີ່ກົງກັນຂອງໄປເຊຍກັນທີ່ໃກ້ຊິດກັບຊິບ CPU ແມ່ນຖືກຈັດໃສ່ຢ່າງດີຈາກຂອບຂອງກະດານ;

(2) ຈື່ໄວ້ບໍ່ໃຫ້ວາງພື້ນດິນຢູ່ໃນບ່ອນວາງຜລຶກແລະພື້ນທີ່ການຄາດຄະເນຂ້າງລຸ່ມນີ້;

(3) capacitance ການກັ່ນຕອງແລະການຕໍ່ຕ້ານການຈັບຄູ່ຂອງໄປເຊຍກັນໄດ້ຖືກຈັດລຽງຕາມທິດທາງຂອງສັນຍານ, ແລະວາງໄວ້ neatly ແລະຫນາແຫນ້ນຢູ່ໃກ້ກັບໄປເຊຍກັນໄດ້;

(4) ໄປເຊຍກັນວາງຢູ່ໃກ້ກັບຊິບ, ແລະເສັ້ນລະຫວ່າງສອງແມ່ນສັ້ນແລະຊື່ເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້.

4. ບົດສະຫຼຸບ

ໃນປັດຈຸບັນຈໍານວນຫຼາຍລະບົບ Crystal oscillator ຄວາມຖີ່ໂມງແມ່ນສູງ, ພະລັງງານປະສົມກົມກຽວແຊກແຊງແມ່ນເຂັ້ມແຂງ; ຄວາມກົມກຽວກັນແຊກແຊງບໍ່ພຽງແຕ່ຖືກຖ່າຍທອດຈາກສາຍປ້ອນເຂົ້າແລະຜົນຜະລິດ, ແຕ່ຍັງ radiated ຈາກຊ່ອງ. ຖ້າການຈັດວາງບໍ່ສົມເຫດສົມຜົນ, ມັນງ່າຍທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ເກີດບັນຫາລັງສີສຽງທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ແລະມັນກໍ່ຍາກທີ່ຈະແກ້ໄຂໂດຍວິທີການອື່ນໆ. ດັ່ງນັ້ນ, ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນຫຼາຍສໍາລັບຮູບແບບຂອງ crystal oscillator ແລະສາຍສັນຍານ CLK ໃນຮູບແບບກະດານ PCB.

ຫມາຍເຫດກ່ຽວກັບການອອກແບບ PCB ຂອງ crystal oscillator

(1) capacitor coupling ຄວນຢູ່ໃກ້ກັບ pin ການສະຫນອງພະລັງງານຂອງ crystal oscillator ທີ່ເປັນໄປໄດ້. ຕໍາແຫນ່ງຄວນຈະຖືກຈັດໃສ່ໃນລໍາດັບ: ອີງຕາມທິດທາງການໄຫຼເຂົ້າຂອງພະລັງງານ, capacitor ທີ່ມີຄວາມຈຸນ້ອຍທີ່ສຸດຄວນຈະຖືກຈັດໃສ່ຕາມລໍາດັບຈາກທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດໄປຫານ້ອຍທີ່ສຸດ.

(2) ເປືອກຂອງ crystal oscillator ຕ້ອງໄດ້ຮັບການຮາກຖານ, ເຊິ່ງສາມາດ radiate ຂອງ crystal oscillator ອອກໄປຂ້າງນອກ, ແລະຍັງສາມາດປ້ອງກັນການແຊກແຊງຂອງສັນຍານຈາກພາຍນອກກ່ຽວກັບ oscillator ໄປເຊຍກັນໄດ້.

(3) ຫ້າມສາຍພາຍໃຕ້ການ oscillator ໄປເຊຍກັນເພື່ອຮັບປະກັນວ່າຊັ້ນໄດ້ຖືກປົກຄຸມຢ່າງສົມບູນ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ຢ່າສາຍພາຍໃນ 300mil ຂອງ crystal oscillator, ເພື່ອປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ crystal oscillator ແຊກແຊງກັບການປະຕິບັດຂອງສາຍໄຟ, ອຸປະກອນແລະຊັ້ນອື່ນໆ.

(4) ສາຍຂອງສັນຍານໂມງຄວນຈະສັ້ນເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້, ສາຍຄວນຈະກວ້າງກວ່າ, ແລະຄວາມສົມດູນຄວນຈະພົບເຫັນຢູ່ໃນຄວາມຍາວຂອງສາຍໄຟແລະຫ່າງຈາກແຫຼ່ງຄວາມຮ້ອນ.

(5) ການ oscillator ໄປເຊຍກັນບໍ່ຄວນຖືກວາງຢູ່ເທິງຂອບຂອງກະດານ PCB, ໂດຍສະເພາະໃນການອອກແບບຂອງບັດກະດານ.

PCB crystal2