Честопати го споредуваме кристалниот осцилатор со срцето на дигиталното коло, затоа што целата работа на дигиталното коло е неразделна од сигналот на часовникот, а кристалниот осцилатор директно го контролира целиот систем. Ако кристалниот осцилатор не работи, целиот систем ќе биде парализиран, така што кристалниот осцилатор е предуслов за дигиталното коло да започне со работа.

Кристалниот осцилатор, како што често велиме, е кварцо -кристален осцилатор и кварц кристален резонатор. И двајцата се направени од пиезоелектричниот ефект на кварцните кристали. Примената на електрично поле на двете електроди на кварцен кристал предизвикува механичка деформација на кристалот, додека примената на механички притисок од обете страни предизвикува да се појави електрично поле во кристалот. И двете од овие феномени се реверзибилни. Користејќи го ова својство, наизменичните напони се применуваат на обете страни на кристалот и нафтата вибрираат механички, како и генерирање наизменични електрични полиња. Овој вид вибрации и електрично поле се генерално мали, но со одредена фреквенција, амплитудата ќе биде значително зголемена, што е пиезоелектрична резонанца, слична на резонанцијата на јамката LC што обично ја гледаме.

Како срцето на дигиталното коло, како кристалниот осцилатор игра улога во паметните производи? Паметниот дом, како што се климатизација, завеси, безбедност, мониторинг и други производи, на сите им е потребен модул за безжичен пренос, тие преку протокол Bluetooth, WiFi или Zigbee, модулот од едниот крај до другиот крај, или директно преку мобилниот телефон, а безжичниот модул е ​​основната компонента, што влијае на стабилноста на целиот систем, така изберете го системот за употреба на кристалниот осилатор. Го одредува успехот или неуспехот на дигиталните кола.

Поради важноста на кристалниот осцилатор во дигиталното коло, треба да бидеме внимателни кога користиме и дизајнираме:

1. Постојат кварцни кристали во кристалниот осцилатор, што е лесно да се предизвика кварцно кристално кршење и оштетување кога е погодено или паднато однадвор, а потоа кристалниот осцилатор не може да се вибрира. Затоа, сигурната инсталација на кристалниот осцилатор треба да се земе предвид во дизајнот на колото, а неговата позиција не треба да биде близу до работ на плочата и школка за опрема колку што е можно.

2. Обрнете внимание на температурата на заварувањето при заварувањето со рака или машина. Кристалните вибрации се чувствителни на температурата, температурата на заварувањето не треба да биде превисока, а времето за греење треба да биде што е можно пократко.

Разумниот распоред на кристал осцилатор може да го потисне мешањето на системот на зрачење.

1. Опис на проблемот

Производот е теренска камера, која се состои од пет дела внатре: Основна контролна табла, табла за сензори, камера, SD мемориска картичка и батерија. Школка е пластична обвивка, а малата табла има само две интерфејси: DC5V надворешен интерфејс за напојување и USB интерфејс за пренос на податоци. По тестот за зрачење, откриено е дека има проблем со зрачење на хармоничен бучава од околу 33MHz.

Оригиналните податоци за тестот се како што следува:

2 Анализирајте го проблемот

Оваа структура на структурата на производот пластична обвивка, материјал што не е заштитен, целиот кабел за напојување и USB кабел надвор од школка, дали точката на фреквенција на мешање се зрачи со кабелот за напојување и USB кабелот? Затоа, преземени се следниве чекори за да се тестираат:

(1) Додадете магнетски прстен само на кабелот за напојување, Резултати од тестот: Подобрувањето не е очигледно;

(2) Додадете само магнетски прстен на USB кабелот, Резултати од тестот: Подобрувањето сè уште не е очигледно;

(3) Додадете магнетски прстен и на USB кабел и кабел за напојување, резултатите од тестот: Подобрувањето е очигледно, целокупната фреквенција на мешање се намали.

Од горенаведеното може да се види дека точките на фреквенција на мешање се изнесени од двете интерфејси, што не е проблем на интерфејсот за напојување или USB интерфејс, туку точките за внатрешна фреквенција на мешање споени со двете интерфејси. Заштита само еден интерфејс не може да го реши проблемот.

Преку мерење на близу поле, откриено е дека кристалниот осцилатор од 32.768kHz од основната контролна табла генерира силно просторно зрачење, што ги прави околните кабли и GND споени 32.768kHz хармоничен шум, кој потоа се спојува и зрачи и зрачи преку интерфејсот USB кабел и кабел за напојување. Проблемите на кристалниот осцилатор се предизвикани од следниве два проблеми:

(1) Кристалната вибрација е премногу близу до работ на плочата, што е лесно да се доведе до кристално вибрација на зрачење.

(2) Постои сигнална линија под кристалниот осцилатор, што е лесно да се доведе до хармоничен шум на осцилаторот за спојување на сигналната линија за спојување.

(3) Елементот на филтерот е ставен под кристалниот осцилатор, а кондензаторот на филтерот и отпорот на појавување не се распоредени според насоката на сигналот, што го прави ефектот на филтрирањето на елементот на филтерот.

3, решението

Според анализата, се добиваат следниве контрамерки:

(1) Капацитетот на филтерот и отпорноста на совпаѓање на кристалот близу до чипот на процесорот се преференцијално поставени подалеку од работ на таблата;

(2) Запомнете да не поставувате земја во областа за поставување кристал и областа на проекцијата подолу;

(3) Капацитетот на филтерот и отпорноста на совпаѓање на кристалот се распоредени според насоката на сигналот и се ставаат уредно и компактно во близина на кристалот;

(4) Кристалот е поставен во близина на чипот, а линијата помеѓу двете е што е можно по кратка и исправна.

4. Заклучок

Денес многу системи за фреквенција на часовникот на кристал осцилатор е висока, хармоничната енергија на мешање е силна; Хармониките за мешање не се пренесуваат само од влезните и излезните линии, туку и зрачат од вселената. Ако распоредот не е разумен, лесно е да се предизвика силен проблем со зрачење на бучава и тешко е да се реши со други методи. Затоа, многу е важно за изгледот на кристалниот осцилатор и сигналната линија CLK во распоредот на таблата PCB.

Белешка за PCB дизајн на кристален осцилатор

(1) Кондензаторот за спојување треба да биде што е можно поблиску до пинот за напојување на кристалниот осцилатор. Позицијата треба да биде поставена по цел: според насоката на приливот на напојување, кондензаторот со најмал капацитет треба да биде поставен со цел од најголем до најмал.

(2) Школка на кристалниот осцилатор мора да биде заземјен, што може да го зрачи кристалниот осцилатор нанадвор, а исто така може да го заштити мешањето на надворешните сигнали на кристалниот осцилатор.

(3) Не жица под кристалниот осцилатор за да се осигурате дека подот е целосно покриен. Во исто време, не жичајте во рок од 300 милиони од кристалниот осцилатор, за да го спречите кристалниот осцилатор да се меша во перформансите на други жици, уреди и слоеви.

(4) Линијата на сигналот на часовникот треба да биде што е можно пократко, линијата треба да биде поширока, а рамнотежата треба да се најде во должината на жиците и да се оддалечи од изворот на топлина.

(5) Кристалниот осцилатор не треба да се става на работ на таблата PCB, особено во дизајнот на таблата картичка.