Urang mindeng ngabandingkeun osilator kristal jeung jantung sirkuit digital, sabab sakabeh karya sirkuit digital teu bisa dipisahkeun tina sinyal jam, sarta osilator kristal langsung ngadalikeun sakabeh sistem. Lamun osilator kristal teu beroperasi, sakabeh sistem bakal lumpuh, jadi osilator kristal teh prerequisite pikeun sirkuit digital pikeun ngamimitian gawé.
The osilator kristal, sakumaha mindeng urang sebutkeun, mangrupakeun osilator kristal quartz sarta resonator kristal quartz. Duanana dijieun tina éfék piezoelektrik kristal quartz. Nerapkeun médan listrik kana dua éléktroda kristal quartz ngabalukarkeun deformasi mékanis kristal, sedengkeun nerapkeun tekanan mékanis ka dua sisi ngabalukarkeun hiji médan listrik lumangsung dina kristal. Sareng duanana fenomena ieu tiasa malik. Nganggo sipat ieu, tegangan bolak-balik diterapkeun ka dua sisi kristal sareng wafer ngageter sacara mékanis, ogé ngahasilkeun médan listrik bolak. Geter jenis ieu sareng médan listrik umumna leutik, tapi dina frékuénsi anu tangtu, amplitudo bakal ningkat sacara signifikan, nyaéta résonansi piezoelektrik, sami sareng résonansi loop LC anu biasa urang tingali.
Salaku jantung sirkuit digital, kumaha osilator kristal maénkeun peran dina produk pinter? Imah pinter sapertos AC, langsir, kaamanan, ngawaskeun sareng produk sanésna, sadayana peryogi modul transmisi nirkabel, aranjeunna ngalangkungan Bluetooth, WIFI atanapi protokol ZIGBEE, modul ti hiji tungtung ka tungtung anu sanés, atanapi langsung ngalangkungan kontrol telepon sélulér, sareng modul nirkabel mangrupakeun komponén inti, mangaruhan stabilitas sakabéh sistem, jadi milih sistem ngagunakeun osilator kristal. Nangtukeun kasuksésan atanapi kagagalan sirkuit digital.
Kusabab pentingna osilator kristal dina sirkuit digital, urang kedah ati-ati nalika ngagunakeun sareng ngarancang:
1. Aya kristal quartz dina osilator kristal, nu gampang ngabalukarkeun pegatna kristal quartz jeung karuksakan lamun ieu impacted atawa turun ku luar, lajeng osilator kristal teu bisa ngageter. Ku alatan éta, instalasi dipercaya tina osilator kristal kudu dianggap dina rarancang sirkuit, sarta posisi na teu kudu deukeut tepi piring jeung cangkang parabot sajauh mungkin.
2. Nengetan suhu las nalika las ku leungeun atawa mesin. Geter kristal sénsitip kana suhu, suhu las henteu kedah luhur teuing, sareng waktos pemanasan kedah pondok-gancang.
Perenah osilator kristal anu wajar tiasa ngirangan gangguan radiasi sistem.
1. Pedaran masalah
produk mangrupa kaméra widang, nu diwangun ku lima bagian jero: dewan kontrol inti, dewan sensor, kaméra, kartu memori SD jeung batré. cangkang nyaeta cangkang plastik, sarta dewan leutik boga ngan dua interfaces: DC5V panganteur kakuatan éksternal sarta panganteur USB pikeun pangiriman data. Sanggeus tés radiasi, kapanggih yén aya ngeunaan 33MHz masalah radiasi noise harmonik.
Data tés aslina nyaéta kieu:
2. Nganalisis masalah
Struktur cangkang produk ieu cangkang plastik, bahan non-shielding, sakabeh test ngan kabel kakuatan jeung kabel USB kaluar tina cangkang, éta titik frékuénsi gangguan ieu radiated ku ari kakuatan sarta kabel USB? Ku kituna, léngkah-léngkah ieu dilaksanakeun pikeun nguji:
(1) Tambahkeun cingcin magnét ukur dina kabel kakuatan, hasil tés: pamutahiran teu atra;
(2) Ngan nambahan cingcin magnét dina kabel USB, hasil tés: perbaikan masih teu atra;
(3) Tambihkeun cingcin magnét kana kabel USB sareng kabel listrik, hasil tés: perbaikan écés, frékuénsi gangguan umumna turun.
Ieu bisa ditempo ti luhur yén titik frékuénsi gangguan anu dibawa kaluar ti dua interfaces, nu sanes masalah tina panganteur kakuatan atawa panganteur USB, tapi interferensi internal titik frékuénsi gandeng kana dua interfaces. Shielding ngan hiji panganteur teu bisa ngajawab masalah.
Ngaliwatan pangukuran deukeut-sawah, kapanggih yén osilator kristal 32.768KHz ti dewan kontrol inti ngahasilkeun radiasi spasial kuat, nu ngajadikeun kabel sabudeureun tur GND gandeng 32.768KHz noise harmonik, nu lajeng gandeng tur radiated ngaliwatan kabel USB panganteur na kabel kakuatan. Masalah osilator kristal disababkeun ku dua masalah ieu:
(1) Geter kristal deukeut teuing kana ujung piring, nu gampang ngakibatkeun noise radiasi Geter kristal.
(2) Aya garis sinyal handapeun osilator kristal, nu gampang ngakibatkeun noise harmonik tina garis sinyal gandeng osilator kristal.
(3) Unsur saringan disimpen dina osilator kristal, sareng kapasitor saringan sareng résistansi anu cocog henteu diatur dumasar kana arah sinyal, anu ngajantenkeun pangaruh nyaring unsur saringan langkung parah.
3, solusi
Numutkeun kana analisa, countermeasures di handap ieu dicandak:
(1) Kapasitas saringan sareng résistansi anu cocog sareng kristal anu caket sareng chip CPU langkung dipikaresep ditempatkeun jauh ti ujung papan;
(2) Inget teu iklas taneuh di wewengkon panempatan kristal jeung aréa proyéksi handap;
(3) Kapasitas saringan sareng résistansi anu cocog tina kristal disusun dumasar kana arah sinyal, sareng disimpen sacara rapih sareng kompak caket kristal;
(4) Kristal ieu disimpen deukeut chip, sarta garis antara dua nyaeta pondok tur lempeng sabisa.
4. Kacindekan
Kiwari loba sistem kristal osilator frékuénsi jam luhur, gangguan énergi harmonik kuat; Harmonik gangguan henteu ngan ukur dikirimkeun tina jalur input sareng kaluaran, tapi ogé dipancarkeun ti luar angkasa. Lamun perenah teu lumrah, éta gampang ngabalukarkeun masalah radiasi noise kuat, sarta hese direngsekeun ku métode séjén. Ku alatan éta, penting pisan pikeun tata perenah osilator kristal sareng garis sinyal CLK dina perenah papan PCB.
Catetan dina desain PCB of osilator kristal
(1) The kapasitor gandeng kudu jadi deukeut jeung pin catu daya tina osilator kristal sabisa. Posisi kudu ditempatkeun dina urutan: nurutkeun arah inflow catu daya, kapasitor jeung kapasitas pangleutikna kudu ditempatkeun dina urutan ti nu panggedéna ka nu pangleutikna.
(2) Cangkang tina osilator kristal kudu grounded, nu bisa radiate osilator kristal kaluar, sarta ogé bisa tameng gangguan sinyal éksternal on osilator kristal.
(3) Ulah kawat handapeun osilator kristal pikeun mastikeun yén lantai sagemblengna katutupan. Dina waktu nu sarua, ulah kawat dina 300mil tina osilator kristal, ku kituna pikeun nyegah osilator kristal tina interfering jeung kinerja wiring séjén, alat jeung lapisan.
(4) Garis sinyal jam kedah pondok-gancang, garisna kedah langkung lega, sareng kasaimbangan kedah dipendakan dina panjang kabel sareng jauh tina sumber panas.
(5) The osilator kristal teu kudu ditempatkeun dina ujung dewan PCB, utamana dina desain kartu dewan.
