Kif tiddisinja oxxillatur tal-kristall tal-PCB?

Ħafna drabi nqabblu l-oxxillatur tal-kristall mal-qalba taċ-ċirkwit diġitali, minħabba li x-xogħol kollu taċ-ċirkwit diġitali huwa inseparabbli mis-sinjal tal-arloġġ, u l-oxxillatur tal-kristall jikkontrolla direttament is-sistema kollha. Jekk l-oxxillatur tal-kristall ma jaħdimx, is-sistema kollha tkun paralizzata, għalhekk l-oxxillatur tal-kristall huwa l-prerekwiżit biex iċ-ċirkwit diġitali jibda jaħdem.

L-oxxillatur tal-kristall, kif spiss ngħidu, huwa oxxillatur tal-kristall tal-kwarz u resonatur tal-kristall tal-kwarz. It-tnejn huma magħmula mill-effett pjeżoelettriku tal-kristalli tal-kwarz. L-applikazzjoni ta 'kamp elettriku għaż-żewġ elettrodi ta' kristall tal-kwarz tikkawża deformazzjoni mekkanika tal-kristall, filwaqt li l-applikazzjoni ta 'pressjoni mekkanika fuq iż-żewġ naħat tikkawża li jseħħ kamp elettriku fil-kristall. U dawn iż-żewġ fenomeni huma riversibbli. Bl-użu ta 'din il-proprjetà, vultaġġi alternanti huma applikati fuq iż-żewġ naħat tal-kristall u l-wejfer tivvibra mekkanikament, kif ukoll jiġġeneraw kampi elettriċi alternanti. Dan it-tip ta 'vibrazzjoni u kamp elettriku huma ġeneralment żgħar, iżda f'ċerta frekwenza, l-amplitudni se tiżdied b'mod sinifikanti, li hija reżonanza pjeżoelettrika, simili għar-reżonanza tal-linja LC li naraw b'mod komuni.

kristall PCB

 

Bħala l-qalba taċ-ċirkwit diġitali, kif l-oxxillatur tal-kristall għandu rwol fi prodotti intelliġenti? Dar intelliġenti bħal arja kondizzjonata, purtieri, sigurtà, monitoraġġ u prodotti oħra, kollha jeħtieġu modulu ta 'trażmissjoni bla fili, huma permezz tal-protokoll Bluetooth, WIFI jew ZIGBEE, il-modulu minn tarf sa tarf l-ieħor, jew direttament permezz tal-kontroll tat-telefon ċellulari, u il-modulu mingħajr fili huwa l-komponent ewlieni, li jaffettwa l-istabbiltà tas-sistema kollha, għalhekk agħżel is-sistema biex tuża l-ossillatur tal-kristall. Jiddetermina s-suċċess jew il-falliment taċ-ċirkwiti diġitali.

Minħabba l-importanza tal-oxxillatur tal-kristall fiċ-ċirkwit diġitali, jeħtieġ li noqogħdu attenti meta nużaw u niddisinjaw:

1. Hemm kristalli tal-kwarz fl-oxxillatur tal-kristall, li huwa faċli li jikkawża ksur u ħsara tal-kristall tal-kwarz meta jintlaqtu jew jitwaqqa 'minn barra, u allura l-oxxillatur tal-kristall ma jistax jiġi vibrat. Għalhekk, l-installazzjoni affidabbli tal-oxxillatur tal-kristall għandha titqies fid-disinn taċ-ċirkwit, u l-pożizzjoni tagħha m'għandhiex tkun qrib it-tarf tal-pjanċa u l-qoxra tat-tagħmir kemm jista 'jkun.

2. Oqgħod attent għat-temperatura tal-iwweldjar meta tiwweldja bl-idejn jew bil-magna. Il-vibrazzjoni tal-kristall hija sensittiva għat-temperatura, it-temperatura tal-iwweldjar m'għandhiex tkun għolja wisq, u l-ħin tat-tisħin għandu jkun qasir kemm jista 'jkun.

It-tqassim raġonevoli tal-oxxillatur tal-kristall jista 'jrażżan l-interferenza tar-radjazzjoni tas-sistema.

1. Deskrizzjoni tal-problema

Il-prodott huwa kamera tal-qasam, li tikkonsisti f'ħames partijiet ġewwa: bord tal-kontroll tal-qalba, bord tas-sensorju, kamera, karta tal-memorja SD u batterija. Il-qoxra hija qoxra tal-plastik, u l-bord żgħir għandu biss żewġ interfaces: interface tal-enerġija esterna DC5V u interface USB għat-trażmissjoni tad-dejta. Wara t-test tar-radjazzjoni, jinstab li hemm problema ta 'radjazzjoni tal-ħoss armoniku ta' madwar 33MHz.

Id-dejta tat-test oriġinali hija kif ġej:

PCB crystal1

2. Analizza l-problema

Din il-qoxra tal-prodott tal-istruttura tal-qoxra tal-plastik, materjal mhux tal-ilqugħ, it-test kollu biss korda tal-enerġija u kejbil USB barra mill-qoxra, huwa l-punt tal-frekwenza tal-interferenza huwa rradjat mill-korda tal-enerġija u l-kejbil USB? Għalhekk, jittieħdu l-passi li ġejjin biex jiġu ttestjati:

(1) Żid ċirku manjetiku biss fuq il-korda tal-enerġija, ir-riżultati tat-test: it-titjib mhuwiex ovvju;

(2) Żid biss ċirku manjetiku fuq kejbil USB, riżultati tat-test: it-titjib għadu mhux ovvju;

(3) Żid ċirku manjetiku kemm mal-kejbil USB kif ukoll mal-korda tal-enerġija, ir-riżultati tat-test: it-titjib huwa ovvju, il-frekwenza ġenerali tal-interferenza naqset.

Jista 'jidher minn hawn fuq li l-punti tal-frekwenza tal-interferenza jinġiebu miż-żewġ interfaces, li mhix il-problema tal-interface tal-enerġija jew tal-interface USB, iżda l-punti tal-frekwenza tal-interferenza interna akkoppjati maż-żewġ interfaces. L-ilqugħ ta' interface wieħed biss ma jistax isolvi l-problema.

Permezz ta 'kejl qrib il-kamp, ​​jinstab li oxxillatur tal-kristall ta' 32.768KHz mill-bord tal-kontroll tal-qalba jiġġenera radjazzjoni spazjali qawwija, li tagħmel il-kejbils tal-madwar u ħoss armoniku ta '32.768KHz akkoppjat GND, li mbagħad jiġi akkoppjat u rradjat permezz tal-kejbil USB tal-interface u korda tal-enerġija. Il-problemi tal-oxxillatur tal-kristall huma kkawżati miż-żewġ problemi li ġejjin:

(1) Il-vibrazzjoni tal-kristall hija qrib wisq tat-tarf tal-pjanċa, li huwa faċli li twassal għall-ħoss tar-radjazzjoni tal-vibrazzjoni tal-kristall.

(2) Hemm linja tas-sinjal taħt l-oxxillatur tal-kristall, li huwa faċli li twassal għall-ħoss armoniku tal-oxxillatur tal-kristall tal-igganċjar tal-linja tas-sinjal.

(3) L-element tal-filtru jitqiegħed taħt l-oxxillatur tal-kristall, u l-kapaċitatur tal-filtru u r-reżistenza tat-tqabbil mhumiex irranġati skont id-direzzjoni tas-sinjal, li tagħmel l-effett tal-filtrazzjoni tal-element tal-filtru agħar.

3, is-soluzzjoni

Skont l-analiżi, jinkisbu l-kontromiżuri li ġejjin:

(1) Il-kapaċità tal-filtru u r-reżistenza ta 'tqabbil tal-kristall qrib iċ-ċippa CPU huma preferenzjali mqiegħda 'l bogħod mit-tarf tal-bord;

(2) Ftakar li ma tpoġġix l-art fiż-żona tat-tqegħid tal-kristall u ż-żona tal-projezzjoni hawn taħt;

(3) Il-kapaċità tal-filtru u r-reżistenza tat-tqabbil tal-kristall huma rranġati skond id-direzzjoni tas-sinjal, u mqiegħda pulit u kompatti ħdejn il-kristall;

(4) Il-kristall jitqiegħed ħdejn iċ-ċippa, u l-linja bejn it-tnejn hija qasira u dritta kemm jista 'jkun.

4. Konklużjoni

Illum il-ġurnata ħafna sistemi tal-frekwenza tal-arloġġ tal-oxxillatur tal-kristall hija għolja, l-enerġija armonika tal-interferenza hija qawwija; L-armoniċi ta 'interferenza mhumiex biss trażmessi mil-linji ta' input u output, iżda wkoll irradjati mill-ispazju. Jekk it-tqassim ma jkunx raġonevoli, huwa faċli li tikkawża problema qawwija ta 'radjazzjoni tal-ħoss, u huwa diffiċli li tissolva b'metodi oħra. Għalhekk, huwa importanti ħafna għat-tqassim tal-oxxillatur tal-kristall u l-linja tas-sinjal CLK fit-tqassim tal-bord tal-PCB.

Nota dwar id-disinn tal-PCB tal-oxxillatur tal-kristall

(1) Il-kapaċitatur tal-akkoppjar għandu jkun kemm jista 'jkun qrib il-pin tal-provvista tal-enerġija tal-oxxillatur tal-kristall. Il-pożizzjoni għandha titqiegħed f'ordni: skont id-direzzjoni tal-influss tal-provvista tal-enerġija, il-kapaċitatur bl-iżgħar kapaċità għandu jitqiegħed fl-ordni mill-akbar għall-iżgħar.

(2) Il-qoxra tal-oxxillatur tal-kristall għandha tkun ertjata, li tista 'tirradja l-oxxillatur tal-kristall 'il barra, u tista' wkoll tipproteġi l-interferenza ta 'sinjali esterni fuq l-oxxillatur tal-kristall.

(3) M'għandekx wajer taħt l-oxxillatur tal-kristall biex tiżgura li l-art tkun kompletament mgħottija. Fl-istess ħin, m'għandekx wajer fi ħdan 300mil tal-oxxillatur tal-kristall, sabiex tevita li l-oxxillatur tal-kristall jinterferixxi mal-prestazzjoni ta 'wajers, apparati u saffi oħra.

(4) Il-linja tas-sinjal tal-arloġġ għandha tkun qasira kemm jista 'jkun, il-linja għandha tkun usa', u l-bilanċ għandu jinstab fit-tul tal-wajers u 'l bogħod mis-sors tas-sħana.

(5) L-oxxillatur tal-kristall m'għandux jitqiegħed fuq it-tarf tal-bord tal-PCB, speċjalment fid-disinn tal-karta tal-bord.

PCB crystal2