PCB crystal oscillator ကိုဘယ်လိုဒီဇိုင်းဆွဲမလဲ။

ကျွန်ုပ်တို့သည် ဒစ်ဂျစ်တယ်ပတ်လမ်း၏ လုပ်ဆောင်မှုအားလုံးကို နာရီအချက်ပြမှုမှ ခွဲထုတ်၍မရသောကြောင့် crystal oscillator ကို ဒစ်ဂျစ်တယ်ပတ်လမ်း၏နှလုံးနှင့် မကြာခဏ နှိုင်းယှဉ်လေ့ရှိသည်။ crystal oscillator မလည်ပတ်ပါက၊ စနစ်တစ်ခုလုံး လေဖြတ်သွားလိမ့်မည်၊ ထို့ကြောင့် crystal oscillator သည် ဒစ်ဂျစ်တယ်ပတ်လမ်းစတင်အလုပ်လုပ်ရန်အတွက် မဖြစ်မနေလိုအပ်ပါသည်။

ကျွန်ုပ်တို့မကြာခဏပြောလေ့ရှိသည့်အတိုင်း crystal oscillator သည် quartz crystal oscillator နှင့် quartz crystal resonator ဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့နှစ်ဦးစလုံးသည် quartz crystals များ၏ piezoelectric effect ဖြင့်ပြုလုပ်ထားသည်။ quartz crystal ၏ electrode နှစ်ခုတွင် လျှပ်စစ်စက်ကွင်းတစ်ခုကို အသုံးချခြင်းသည် crystal ၏ mechanical deformation ကိုဖြစ်ပေါ်စေပြီး နှစ်ဖက်စလုံးကို mechanical pressure သက်ရောက်ခြင်းသည် crystal တွင် လျှပ်စစ်စက်ကွင်းတစ်ခုဖြစ်ပေါ်လာစေသည်။ ပြီးတော့ ဒီဖြစ်စဉ်နှစ်ခုစလုံးက နောက်ပြန်လှည့်လို့ရတယ်။ ဤပိုင်ဆိုင်မှုကိုအသုံးပြုခြင်းဖြင့်၊ အလှည့်ကျဗို့အားများကို crystal ၏နှစ်ဖက်စလုံးတွင်သက်ရောက်ပြီး wafer သည် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာတုန်ခါသည့်အပြင် လျှပ်စစ်စက်ကွင်းများကိုထုတ်ပေးသည်။ ဤတုန်ခါမှုနှင့် လျှပ်စစ်စက်ကွင်းမျိုးသည် ယေဘူယျအားဖြင့် သေးငယ်သော်လည်း အချို့သော ကြိမ်နှုန်းတွင်၊ ကျွန်ုပ်တို့တွေ့ရလေ့ရှိသော LC loop resonance နှင့် ဆင်တူသော piezoelectric resonance ဖြစ်သည့် လွှဲခွင်သည် သိသိသာသာ တိုးလာမည်ဖြစ်သည်။

PCB ပုံဆောင်ခဲ

 

ဒစ်ဂျစ်တယ်ပတ်လမ်း၏ အဓိကအချက်အနေဖြင့်၊ စမတ်ထုတ်ကုန်များတွင် crystal oscillator သည် မည်သို့အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်သနည်း။ လေအေးပေးစက်၊ ကန့်လန့်ကာများ၊ လုံခြုံရေး၊ စောင့်ကြည့်ခြင်းနှင့် အခြားထုတ်ကုန်များကဲ့သို့သော စမတ်အိမ်တွင် ၎င်းတို့အားလုံးသည် Bluetooth၊ WIFI သို့မဟုတ် ZIGEE ပရိုတိုကောမှတစ်ဆင့်၊ တစ်ဖက်မှတစ်ဖက်သို့ မိုဘိုင်းလ်ဖုန်းထိန်းချုပ်မှုမှတစ်ဆင့် တိုက်ရိုက် သို့မဟုတ် မိုဘိုင်းလ်ဖုန်းထိန်းချုပ်မှုမှတစ်ဆင့်၊ ကြိုးမဲ့ module သည် စနစ်တစ်ခုလုံး၏ တည်ငြိမ်မှုကို ထိခိုက်စေသော အဓိက အစိတ်အပိုင်းဖြစ်သောကြောင့် crystal oscillator ကို အသုံးပြုရန် စနစ်ကို ရွေးချယ်ပါ။ ဒစ်ဂျစ်တယ်ဆားကစ်များ၏ အောင်မြင်မှု သို့မဟုတ် ကျရှုံးမှုကို ဆုံးဖြတ်သည်။

ဒစ်ဂျစ်တယ်ပတ်လမ်းတွင် crystal oscillator ၏ အရေးပါမှုကြောင့်၊ အသုံးပြုခြင်းနှင့် ဒီဇိုင်းဆွဲရာတွင် သတိထားရန် လိုအပ်သည်-

1. ပြင်ပမှ ရိုက်ခတ်ခြင်း သို့မဟုတ် ပြုတ်ကျသောအခါတွင် ကွဲထွက်လွယ်သော crystal oscillator တွင် quartz crystal များပါရှိပြီး၊ ထို့နောက် crystal oscillator သည် တုန်ခါမှုမဖြစ်နိုင်ပါ။ ထို့ကြောင့်၊ crystal oscillator ၏ယုံကြည်စိတ်ချရသောတပ်ဆင်မှုကို circuit ၏ဒီဇိုင်းတွင်ထည့်သွင်းစဉ်းစားသင့်ပြီး၎င်း၏အနေအထားသည်ပန်းကန်အစွန်းနှင့်ကိရိယာခွံနှင့်တတ်နိုင်သမျှနီးကပ်မနေသင့်ပါ။

2. လက် သို့မဟုတ် စက်ဖြင့် ဂဟေဆော်သည့်အခါ ဂဟေအပူချိန်ကို ဂရုပြုပါ။ သလင်းကျောက်တုန်ခါမှုသည် အပူချိန်တွင် အာရုံခံစားနိုင်သည်၊ ဂဟေဆက်သည့်အပူချိန်သည် အလွန်မြင့်မားသင့်ပြီး အပူပေးချိန်ကို တတ်နိုင်သမျှ တိုစေသင့်သည်။

ကျိုးကြောင်းဆီလျော်သော crystal oscillator အပြင်အဆင်သည် system radiation နှောင့်ယှက်မှုကို ဖိနှိပ်နိုင်သည်။

1. ပြဿနာဖော်ပြချက်

ထုတ်ကုန်သည် အတွင်းပိုင်းတွင် အစိတ်အပိုင်းငါးခုပါ၀င်သည့် ကွင်းပြင်ကင်မရာဖြစ်သည်- core ထိန်းချုပ်ဘုတ်၊ အာရုံခံဘုတ်အဖွဲ့၊ ကင်မရာ၊ SD မန်မိုရီကတ်နှင့် ဘက်ထရီ။ ဘူးခွံသည် ပလတ်စတစ်အခွံဖြစ်ပြီး၊ ဘုတ်အသေးတွင် အင်တာဖေ့စ်နှစ်ခုသာ ရှိသည်- DC5V ပြင်ပပါဝါအင်တာဖေ့စ်နှင့် ဒေတာပို့လွှတ်မှုအတွက် USB မျက်နှာပြင်တို့ရှိသည်။ ဓာတ်ရောင်ခြည်စမ်းသပ်မှုအပြီးတွင် 33MHz ဟာမိုနစ်ဆူညံသံဓါတ်ရောင်ခြည်ပြဿနာရှိကြောင်း တွေ့ရှိရပါသည်။

မူရင်းစမ်းသပ်မှုဒေတာမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်။

PCB ပုံဆောင်ခဲ ၁

2. ပြဿနာကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာပါ။

ဤထုတ်ကုန်ခွံဖွဲ့စည်းပုံသည် ပလပ်စတစ်အခွံ၊ အကာအရံမရှိသောပစ္စည်း၊ စမ်းသပ်မှုတစ်ခုလုံးသည် ပါဝါကြိုးနှင့် USB ကြိုးများသာဖြစ်ပြီး ဘူးခွံအတွင်းမှ ဝင်ရောက်နှောင့်ယှက်မှုအကြိမ်ရေအမှတ်သည် ပါဝါကြိုးနှင့် USB ကြိုးတို့က ဖြာထွက်နေပါသလား။ ထို့ကြောင့်၊ စမ်းသပ်ရန် အောက်ပါအဆင့်များကို လုပ်ဆောင်သည်။

(1) ပါဝါကြိုးပေါ်တွင်သာ သံလိုက်လက်စွပ်ကို ထည့်ပါ၊ စမ်းသပ်မှုရလဒ်များ- တိုးတက်မှုသည် ထင်ရှားခြင်းမရှိပါ။

(2) USB ကြိုးပေါ်တွင် သံလိုက်လက်စွပ်ထည့်ရုံသာ၊ စမ်းသပ်မှုရလဒ်များ- တိုးတက်မှုသည် ရှင်းရှင်းလင်းလင်းမသိရသေးပါ။

(၃) USB ကြိုးနှင့် ပါဝါကြိုးနှစ်ခုစလုံးတွင် သံလိုက်လက်စွပ်ကို ပေါင်းထည့်ပါ၊ စမ်းသပ်မှုရလဒ်- တိုးတက်မှုမှာ သိသာထင်ရှားသည်၊ အလုံးစုံဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှုအကြိမ်ရေ လျော့နည်းသွားသည်။

ပါဝါအင်တာဖေ့စ် သို့မဟုတ် USB အင်တာဖေ့စ်၏ပြဿနာမဟုတ်သော်လည်း အင်တာဖေ့စ်နှစ်ခုတွင် ပါဝါအင်တာဖေ့စ်၏ပြဿနာမဟုတ်သော နှောင့်ယှက်ကြိမ်နှုန်းအချက်များကို အင်တာဖေ့စ်နှစ်ခုမှ ထွက်လာသည်ကို အထက်မှတွေ့မြင်နိုင်သည်။ အင်တာဖေ့စ်တစ်ခုတည်းကိုသာ ကာရံထားခြင်းဖြင့် ပြဿနာကို ဖြေရှင်းနိုင်မည်မဟုတ်ပါ။

အနီးပတ်ဝန်းကျင် တိုင်းတာမှုအားဖြင့်၊ core control board မှ 32.768KHz crystal oscillator သည် ခိုင်ခံ့သော spatial radiation ကိုထုတ်ပေးသည်၊ ၎င်းသည် ပတ်၀န်းကျင်ရှိ cable များနှင့် GND ပေါင်းစပ်ထားသော 32.768KHz harmonic noise ကိုတွေ့ရှိခဲ့ပြီး၊ ထို့နောက် interface USB cable မှတဆင့် ဖြာထွက်ကာ ပေါင်းစပ်ကာ ဖြာထွက်သည်ကို တွေ့ရှိရပါသည်။ ပါဝါကြိုး။ crystal oscillator ၏ ပြဿနာများသည် အောက်ပါပြဿနာနှစ်ခုကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသည် ။

(1) crystal vibration သည် ပန်းကန်ပြား၏ အစွန်းနှင့် အလွန်နီးကပ်နေသောကြောင့် crystal vibration radiation ဆူညံမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။

(၂) crystal oscillator အောက်တွင် အချက်ပြလိုင်းတစ်ခု ရှိပြီး signal line coupling crystal oscillator ၏ ဟာမိုနစ် ဆူညံမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေရန် လွယ်ကူသည်။

(3) filter element ကို crystal oscillator အောက်တွင်ထားရှိပြီး filter capacitor နှင့် matching resistance ကို signal direction အတိုင်းမစီစဉ်ထားသောကြောင့် filter element ၏ filtering effect ကိုပိုမိုဆိုးရွားစေသည်။

၃၊ ဖြေရှင်းချက်

ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုအရ၊ အောက်ပါ တန်ပြန်အရေးယူမှုများကို ရရှိခဲ့ပါသည်။

(1) CPU ချစ်ပ်နှင့်နီးစပ်သော crystal ၏ filter capacitance နှင့် matching resistance ကို board ၏အစွန်းမှ ဦးစားပေး၍ ထားရှိပါ။

(၂) ပုံဆောင်ခဲနေရာချထားသောနေရာနှင့် အောက်ရှိ ပရောဂျက်ဧရိယာတွင် မြေမချရန် မမေ့ပါနှင့်။

(၃) crystal ၏ filter capacitance နှင့် matching resistance ကို signal direction အတိုင်းစီစဉ်ထားပြီး crystal အနီးတွင် သပ်သပ်ရပ်ရပ်ကျစ်လစ်သိပ်သည်းစွာထားရှိပါ။

(4) ပုံဆောင်ခဲကို chip အနီးတွင်ထားရှိပြီး နှစ်ခုကြားရှိမျဉ်းသည် တတ်နိုင်သမျှတိုပြီး ဖြောင့်သည်။

4. နိဂုံး

ယနေ့ခေတ်စနစ်များစွာသည် crystal oscillator clock frequency မြင့်မားပြီး စွက်ဖက်မှု ဟာမိုနီစွမ်းအင်သည် အားကောင်းလာပါသည်။ Interference harmonics များသည် input နှင့် output လိုင်းများမှ ထုတ်လွှင့်ရုံသာမက အာကာသမှ ဖြာထွက်ပါသည်။ အပြင်အဆင်သည် ကျိုးကြောင်းဆီလျော်မှုမရှိပါက၊ ပြင်းထန်သော ဆူညံသံဓာတ်ရောင်ခြည်ပြဿနာကို ဖြစ်ပေါ်စေရန် လွယ်ကူပြီး အခြားနည်းလမ်းများဖြင့် ဖြေရှင်းရန် ခက်ခဲသည်။ ထို့ကြောင့်၊ PCB ဘုတ်အပြင်အဆင်တွင် crystal oscillator နှင့် CLK signal line ၏ အပြင်အဆင်အတွက် အလွန်အရေးကြီးပါသည်။

Crystal Oscillator ၏ PCB ဒီဇိုင်းကို သတိပြုပါ။

(1) coupling capacitor သည် crystal oscillator ၏ power supply pin နှင့် ဖြစ်နိုင်သမျှ နီးကပ်နေသင့်သည်။ အနေအထားကို စနစ်တကျထားရှိသင့်သည်- ပါဝါထောက်ပံ့မှုအ၀င်လမ်းကြောင်းအတိုင်း၊ အသေးငယ်ဆုံးစွမ်းရည်ရှိသော capacitor ကို အကြီးဆုံးမှအသေးဆုံးသို့ အစဉ်လိုက်ထားရှိသင့်သည်။

(၂) crystal oscillator ၏ အခွံကို မြေသားထားရမည်ဖြစ်ပြီး၊ crystal oscillator ၏ အပြင်ဘက်သို့ ဖြာထွက်နိုင်ပြီး crystal oscillator ပေါ်ရှိ ပြင်ပအချက်ပြများ၏ နှောင့်ယှက်မှုကိုလည်း ကာကွယ်ပေးနိုင်သည်။

(၃) ကြမ်းပြင်ကို လုံးဝဖုံးလွှမ်းကြောင်း သေချာစေရန် crystal oscillator အောက်တွင် ဝါယာကြိုးများ မသုံးပါနှင့်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ crystal oscillator သည် အခြားသော ဝါယာကြိုးများ၊ ကိရိယာများနှင့် အလွှာများ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို အနှောင့်အယှက်မဖြစ်အောင် တားဆီးရန်အတွက် crystal oscillator ၏ 300mil အတွင်း ဝိုင်ယာကြိုးကို မသုံးပါနှင့်။

(၄) နာရီအချက်ပြမှုမျဉ်းသည် တတ်နိုင်သမျှတိုစေရမည်၊ လိုင်းပိုကျယ်သင့်ပြီး ဝိုင်ယာကြိုး၏အရှည်နှင့် အပူရင်းမြစ်နှင့် ဝေးကွာသော ချိန်ခွင်လျှာကို တွေ့ရှိရမည်ဖြစ်သည်။

(5) အထူးသဖြင့် ဘုတ်ကတ်၏ ဒီဇိုင်းတွင် PCB ဘုတ်အစွန်းတွင် crystal oscillator ကို မထားသင့်ပါ။

PCB ပုံဆောင်ခဲ ၂