डिजिटल सर्किट डिझाइनमध्ये क्रिस्टल ऑसीलेटर ही की आहे, सामान्यतः सर्किट डिझाइनमध्ये, क्रिस्टल ऑसीलेटर डिजिटल सर्किटचे हृदय म्हणून वापरले जाते, डिजिटल सर्किटचे सर्व कार्य घड्याळाच्या सिग्नलपासून अविभाज्य असते आणि फक्त क्रिस्टल ऑसीलेटर हे की बटण असते. संपूर्ण प्रणालीची सामान्य सुरुवात थेट नियंत्रित करते, असे म्हटले जाऊ शकते की डिजिटल सर्किट डिझाइन असल्यास क्रिस्टल ऑसिलेटर पाहू शकतो.

I. क्रिस्टल ऑसिलेटर म्हणजे काय?

क्रिस्टल ऑसीलेटर सामान्यत: दोन प्रकारचे क्वार्ट्ज क्रिस्टल ऑसिलेटर आणि क्वार्ट्ज क्रिस्टल रेझोनेटरचा संदर्भ देते आणि त्याला थेट क्रिस्टल ऑसिलेटर देखील म्हटले जाऊ शकते. दोन्ही क्वार्ट्ज क्रिस्टल्सच्या पिझोइलेक्ट्रिक प्रभावाचा वापर करून तयार केले जातात.

क्रिस्टल ऑसीलेटर असे कार्य करते: जेव्हा क्रिस्टलच्या दोन इलेक्ट्रोडवर विद्युत क्षेत्र लागू केले जाते, तेव्हा क्रिस्टल यांत्रिक विकृत होते आणि त्याउलट, क्रिस्टलच्या दोन टोकांवर यांत्रिक दाब लागू केल्यास, क्रिस्टल तयार होईल. एक विद्युत क्षेत्र. ही घटना उलट करता येण्यासारखी आहे, म्हणून क्रिस्टलच्या या वैशिष्ट्याचा वापर करून, क्रिस्टलच्या दोन्ही टोकांना पर्यायी व्होल्टेज जोडल्यास, चिप यांत्रिक कंपन निर्माण करेल आणि त्याच वेळी पर्यायी विद्युत क्षेत्रे तयार करेल. तथापि, क्रिस्टलद्वारे व्युत्पन्न होणारे हे कंपन आणि विद्युत क्षेत्र सामान्यतः लहान असते, परंतु जोपर्यंत ते एका विशिष्ट वारंवारतेवर असते, तोपर्यंत मोठेपणा लक्षणीयरीत्या वाढविला जाईल, एलसी लूप रेझोनान्स प्रमाणेच जे आम्ही सर्किट डिझाइनर अनेकदा पाहतो.

II. क्रिस्टल दोलनांचे वर्गीकरण (सक्रिय आणि निष्क्रिय)

① निष्क्रिय क्रिस्टल ऑसिलेटर

निष्क्रीय क्रिस्टल एक क्रिस्टल आहे, सामान्यत: 2-पिन नॉन-ध्रुवीय उपकरण (काही निष्क्रिय क्रिस्टलमध्ये ध्रुवीयपणा नसलेला स्थिर पिन असतो).

पॅसिव्ह क्रिस्टल ऑसीलेटरला सामान्यतः ओसीलेटिंग सिग्नल (साइन वेव्ह सिग्नल) तयार करण्यासाठी लोड कॅपेसिटरद्वारे तयार केलेल्या घड्याळ सर्किटवर अवलंबून राहावे लागते.

② सक्रिय क्रिस्टल ऑसिलेटर

सक्रिय क्रिस्टल ऑसीलेटर एक ऑसिलेटर आहे, सहसा 4 पिनसह. सक्रिय क्रिस्टल ऑसिलेटरला स्क्वेअर-वेव्ह सिग्नल तयार करण्यासाठी CPU च्या अंतर्गत ऑसिलेटरची आवश्यकता नसते. सक्रिय क्रिस्टल वीज पुरवठा घड्याळ सिग्नल व्युत्पन्न करतो.

सक्रिय क्रिस्टल ऑसीलेटरचा सिग्नल स्थिर आहे, गुणवत्ता चांगली आहे आणि कनेक्शन मोड तुलनेने सोपे आहे, अचूकता त्रुटी निष्क्रिय क्रिस्टल ऑसिलेटरपेक्षा लहान आहे आणि किंमत निष्क्रिय क्रिस्टल ऑसिलेटरपेक्षा अधिक महाग आहे.

III. क्रिस्टल ऑसिलेटरचे मूलभूत पॅरामीटर्स

सामान्य क्रिस्टल ऑसिलेटरचे मूलभूत पॅरामीटर्स आहेत: ऑपरेटिंग तापमान, अचूक मूल्य, जुळणारे कॅपेसिटन्स, पॅकेज फॉर्म, कोर वारंवारता आणि असेच.

क्रिस्टल ऑसिलेटरची कोर फ्रिक्वेंसी: सामान्य क्रिस्टल फ्रिक्वेंसीची निवड वारंवारता घटकांच्या आवश्यकतांवर अवलंबून असते, जसे की MCU ही सामान्यतः एक श्रेणी असते, ज्यापैकी बहुतेक 4M ते डझनभर M पर्यंत असतात.

क्रिस्टल कंपन अचूकता: क्रिस्टल कंपनाची अचूकता सामान्यतः ±5PPM, ±10PPM, ±20PPM, ±50PPM, इत्यादी असते, उच्च-सुस्पष्टता घड्याळ चिप्स साधारणपणे ±5PPM च्या आत असतात आणि सामान्य वापर ±20PPM निवडतो.

क्रिस्टल ऑसिलेटरची जुळणारी कॅपॅसिटन्स: सामान्यतः जुळणाऱ्या कॅपॅसिटन्सचे मूल्य समायोजित करून, क्रिस्टल ऑसिलेटरची कोर वारंवारता बदलली जाऊ शकते आणि सध्या, उच्च-परिशुद्धता क्रिस्टल ऑसिलेटर समायोजित करण्यासाठी ही पद्धत वापरली जाते.

सर्किट सिस्टीममध्ये, हाय स्पीड क्लॉक सिग्नल लाइनला सर्वोच्च प्राधान्य आहे. घड्याळाची रेषा ही एक संवेदनशील सिग्नल आहे आणि वारंवारता जितकी जास्त असेल तितकी सिग्नलची विकृती कमीत कमी आहे याची खात्री करण्यासाठी रेषा लहान असणे आवश्यक आहे.

आता बऱ्याच सर्किट्समध्ये, सिस्टमची क्रिस्टल क्लॉक वारंवारता खूप जास्त आहे, त्यामुळे हार्मोनिक्समध्ये हस्तक्षेप करण्याची उर्जा देखील मजबूत आहे, हार्मोनिक्स इनपुट आणि आउटपुट दोन ओळींमधून प्राप्त केले जातील, परंतु स्पेस रेडिएशनमधून देखील प्राप्त केले जातील, ज्यामुळे जर क्रिस्टल ऑसिलेटरचा PCB लेआउट वाजवी नसेल, तर ते सहजपणे एक मजबूत भटक्या विकिरण समस्या निर्माण करेल आणि एकदा तयार झाल्यानंतर, इतर पद्धतींनी सोडवणे कठीण आहे. म्हणून, जेव्हा PCB बोर्ड घातला जातो तेव्हा क्रिस्टल ऑसिलेटर आणि CLK सिग्नल लाइन लेआउटसाठी हे खूप महत्वाचे आहे.