Crystal Oscillator is de sleutel in het ontwerp van het digitale circuit, meestal in circuitontwerp, Crystal Oscillator wordt gebruikt als het hart van het digitale circuit, al het werk van het digitale circuit is onafscheidelijk van het kloksignaal, en alleen de kristaloscillator is de sleutelknop die direct de normale start van het hele systeem regelt, het kan worden gezegd dat als er een digitaal circuitontwerp is, de kristale oscillator kan zien.

I. Wat is een Crystal Oscillator?

Crystal Oscillator verwijst over het algemeen naar twee soorten kwartskristallen oscillator en kwartskristalresonator, en kan ook direct Crystal Oscillator worden genoemd. Beide worden gemaakt met behulp van het piëzo -elektrische effect van kwartskristallen.

De kristaloscillator werkt als volgt: wanneer een elektrisch veld wordt aangebracht op de twee elektroden van het kristal, zal het kristal mechanische vervorming ondergaan en integendeel, als mechanische druk wordt uitgeoefend op de twee uiteinden van het kristal, zal het kristal een elektrisch veld produceren. Dit fenomeen is omkeerbaar, dus met behulp van dit kenmerk van het kristal, het toevoegen van afwisselende spanningen aan beide uiteinden van het kristal, zal de chip mechanische trillingen produceren en tegelijkertijd afwisselende elektrische velden produceren. Dit trillingen en het elektrische veld gegenereerd door het kristal is echter over het algemeen klein, maar zolang het op een bepaalde frequentie is, zal de amplitude aanzienlijk worden verhoogd, vergelijkbaar met de LC -lusresonantie die wij circuitontwerpers vaak zien.

II. Classificatie van kristal -oscillaties (actief en passief)

① Passieve kristal oscillator

Passief kristal is een kristal, in het algemeen een 2-pins niet-polair apparaat (sommige passief kristal heeft een vaste pin zonder polariteit).

Passieve kristaloscillator moet in het algemeen vertrouwen op het klokcircuit gevormd door de laadcondensator om het oscillerende signaal (sinusgolfsignaal) te genereren.

② Actieve Crystal Oscillator

Een actieve kristaloscillator is een oscillator, meestal met 4 pins. Active Crystal Oscillator vereist niet de interne oscillator van de CPU om een ​​vierkante golfsignaal te produceren. Een actieve kristalvoeding genereert een kloksignaal.

Het signaal van de actieve kristaloscillator is stabiel, de kwaliteit is beter en de verbindingsmodus is relatief eenvoudig, de precisiefout is kleiner dan die van passieve kristaloscillator en de prijs is duurder dan passieve kristaloscillator.

Iii. Basisparameters van Crystal Oscillator

De basisparameters van de algemene kristaloscillator zijn: bedrijfstemperatuur, precisiewaarde, matching capaciteit, pakketvorm, kernfrequentie enzovoort.

De kernfrequentie van de kristaloscillator: de keuze van de algemene kristalfrequentie hangt af van de vereisten van de frequentiecomponenten, zoals de MCU is over het algemeen een bereik, waarvan de meeste van 4 m tot tientallen M.

Crystal-trillingsnauwkeurigheid: de nauwkeurigheid van de kristalvibratie is in het algemeen ± 5 ppm, ± 10 ppm, ± 20 ppm, ± 50 ppm, enz., Zeer nauwkeurige klokchips liggen over het algemeen binnen ± 5 ppm en het algemene gebruik kiest ongeveer ± 20 ppm.

De bijpassende capaciteit van de kristal-oscillator: meestal door de waarde van de bijpassende capaciteit aan te passen, kan de kernfrequentie van de kristaloscillator worden gewijzigd en op dit moment wordt deze methode gebruikt om de zeer nauwkeurige kristaloscillator aan te passen.

In het circuitsysteem heeft de signaallijn met hoge snelheid de hoogste prioriteit. De kloklijn is een gevoelig signaal, en hoe hoger de frequentie, hoe korter de lijn vereist is om ervoor te zorgen dat de vervorming van het signaal minimaal is.

Nu in veel circuits is de kristalklokfrequentie van het systeem zeer hoog, dus de energie van het bemoeien met harmonischen is ook sterk, harmonischen zullen worden afgeleid van de input en output twee lijnen, maar ook van de ruimtestraling, die ook leidt tot of de PCB -lay -out van de kristal -oscillator niet redelijk is, het is gemakkelijk een sterke stray -stralingsproblemen te veroorzaken, en het is moeilijk om te oplossen door andere methoden. Daarom is het erg belangrijk voor de lay -out van de Crystal Oscillator en CLK -signaallijn wanneer de PCB -kaart is ingedeeld.