Kami sering membandingkan pengayun kristal ke tengah -tengah litar digital, kerana semua kerja litar digital tidak dapat dipisahkan dari isyarat jam, dan pengayun kristal secara langsung mengawal seluruh sistem. Jika pengayun kristal tidak beroperasi, seluruh sistem akan lumpuh, jadi pengayun kristal adalah prasyarat untuk litar digital untuk mula bekerja.

Pengayun kristal, seperti yang sering kita katakan, adalah pengayun kristal kuarza dan resonator kristal kuarza. Kedua -duanya diperbuat daripada kesan piezoelektrik kristal kuarza. Memohon medan elektrik ke dua elektrod kristal kuarza menyebabkan ubah bentuk mekanikal kristal, sedangkan menggunakan tekanan mekanikal ke kedua -dua belah pihak menyebabkan medan elektrik berlaku di dalam kristal. Dan kedua -dua fenomena ini boleh diterbalikkan. Menggunakan harta ini, voltan bergantian digunakan untuk kedua -dua belah kristal dan wafer bergetar secara mekanikal, serta menjana medan elektrik bergantian. Ini jenis getaran dan medan elektrik umumnya kecil, tetapi pada kekerapan tertentu, amplitud akan meningkat dengan ketara, iaitu resonans piezoelektrik, sama dengan resonans gelung LC yang biasa kita lihat.

Sebagai jantung litar digital, bagaimanakah pengayun kristal memainkan peranan dalam produk pintar? Rumah pintar seperti penghawa dingin, langsir, keselamatan, pemantauan dan produk lain, semuanya memerlukan modul penghantaran tanpa wayar, mereka melalui protokol bluetooth, wifi atau zigbee, modul dari satu hujung ke hujung yang lain, atau secara langsung melalui kawalan telefon bimbit, dan modul tanpa wayar adalah komponen teras, yang mempengaruhi sistem. Menentukan kejayaan atau kegagalan litar digital.

Oleh kerana kepentingan pengayun kristal dalam litar digital, kita perlu berhati -hati apabila menggunakan dan merancang:

1. Terdapat kristal kuarza dalam pengayun kristal, yang mudah menyebabkan kerosakan kristal kuarza dan kerosakan apabila ia dipengaruhi atau dijatuhkan oleh luar, dan kemudian pengayun kristal tidak dapat bergetar. Oleh itu, pemasangan pengayun kristal yang boleh dipercayai harus dipertimbangkan dalam reka bentuk litar, dan kedudukannya tidak sepatutnya dekat dengan pinggir plat dan shell peralatan sejauh mungkin.

2. Perhatikan suhu kimpalan apabila kimpalan dengan tangan atau mesin. Getaran kristal sensitif terhadap suhu, suhu kimpalan tidak boleh terlalu tinggi, dan masa pemanasan sepatutnya secepat mungkin.

Susun atur pengayun kristal yang munasabah boleh menindas gangguan sinaran sistem.

1. Penerangan Masalah

Produk ini adalah kamera medan, yang terdiri daripada lima bahagian di dalam: papan kawalan teras, papan sensor, kamera, kad memori SD dan bateri. Cangkang adalah shell plastik, dan papan kecil hanya mempunyai dua antara muka: antara muka kuasa luaran DC5V dan antara muka USB untuk penghantaran data. Selepas ujian radiasi, didapati bahawa terdapat kira -kira 33MHz masalah radiasi bunyi harmonik.

Data ujian asal adalah seperti berikut:

2. Menganalisis masalah

Struktur shell produk ini shell plastik, bahan bukan perisai, keseluruhan ujian kord kuasa dan kabel USB keluar dari shell, adakah titik kekerapan gangguan dipancarkan oleh kord kuasa dan kabel USB? Oleh itu, langkah -langkah berikut diambil untuk menguji:

(1) Tambah cincin magnet hanya pada kord kuasa, keputusan ujian: Penambahbaikan tidak jelas;

(2) Hanya tambah cincin magnet pada kabel USB, hasil ujian: Penambahbaikan masih belum jelas;

(3) Tambah cincin magnet ke kabel USB dan kord kuasa, keputusan ujian: Penambahbaikan adalah jelas, kekerapan keseluruhan gangguan menurun.

Ia dapat dilihat dari atas bahawa titik kekerapan gangguan dibawa keluar dari dua antara muka, yang bukan masalah antara muka kuasa atau antara muka USB, tetapi titik kekerapan gangguan dalaman ditambah pula dengan dua antara muka. Melindungi hanya satu antara muka tidak dapat menyelesaikan masalah.

Melalui pengukuran berhampiran lapangan, didapati bahawa pengayun kristal 32.768kHz dari papan kawalan teras menghasilkan radiasi spatial yang kuat, yang menjadikan kabel sekitar dan GND ditambah dengan bunyi harmonik 32.768kHz, yang kemudiannya digabungkan dan dipancarkan melalui kabel kabel dan tali pinggang USB. Masalah pengayun kristal disebabkan oleh dua masalah berikut:

(1) Getaran kristal terlalu dekat dengan pinggir plat, yang mudah membawa kepada bunyi radiasi getaran kristal.

(2) Terdapat garis isyarat di bawah pengayun kristal, yang mudah untuk membawa kepada bunyi harmonik garis isyarat gandingan kristal pengayun.

(3) Elemen penapis diletakkan di bawah pengayun kristal, dan kapasitor penapis dan rintangan yang sepadan tidak diatur mengikut arah isyarat, yang menjadikan kesan penapisan elemen penapis lebih buruk.

3, penyelesaiannya

Menurut analisis, tindak balas berikut diperolehi:

(1) kapasitans penapis dan rintangan yang sepadan dengan kristal yang dekat dengan cip CPU lebih disukai diletakkan dari tepi papan;

(2) ingat tidak meletakkan tanah di kawasan penempatan kristal dan kawasan unjuran di bawah;

(3) kapasitans penapis dan rintangan yang sepadan dengan kristal disusun mengikut arah isyarat, dan diletakkan dengan kemas dan padat berhampiran kristal;

(4) Kristal diletakkan berhampiran cip, dan garis antara keduanya adalah pendek dan lurus yang mungkin.

4. Kesimpulan

Pada masa kini banyak sistem kekerapan jam pengayun kristal adalah tinggi, tenaga harmonik gangguan kuat; Harmonik gangguan bukan sahaja dihantar dari garisan input dan output, tetapi juga dipancarkan dari ruang angkasa. Jika susun atur tidak munasabah, mudah untuk menyebabkan masalah radiasi bunyi yang kuat, dan sukar untuk diselesaikan dengan kaedah lain. Oleh itu, sangat penting untuk susun atur pengayun kristal dan garis isyarat CLK dalam susun atur papan PCB.

Perhatikan reka bentuk PCB pengayun kristal

(1) Kapasitor gandingan hendaklah hampir dengan pin bekalan kuasa pengayun kristal yang mungkin. Kedudukan harus diletakkan dalam rangka: menurut arah aliran masuk bekalan kuasa, kapasitor dengan kapasiti terkecil harus diletakkan dari yang terbesar hingga yang terkecil.

(2) Cangkang pengayun kristal mesti dibina, yang boleh memancarkan pengayun kristal ke luar, dan juga boleh melindungi gangguan isyarat luaran pada pengayun kristal.

(3) Jangan wayar di bawah pengayun kristal untuk memastikan lantai itu dilindungi sepenuhnya. Pada masa yang sama, jangan wayar dalam jarak 300 juta pengayun kristal, untuk menghalang pengayun kristal daripada mengganggu prestasi pendawaian, peranti dan lapisan lain.

(4) Barisan isyarat jam mestilah secepat mungkin, garis harus lebih luas, dan baki harus dijumpai dalam panjang pendawaian dan jauh dari sumber haba.

(5) Pengayun kristal tidak boleh diletakkan di pinggir papan PCB, terutamanya dalam reka bentuk kad papan.