Jinsi ya kubuni oscillator ya kioo ya PCB?

Mara nyingi tunalinganisha oscillator ya kioo na moyo wa mzunguko wa digital, kwa sababu kazi yote ya mzunguko wa digital haiwezi kutenganishwa na ishara ya saa, na oscillator ya kioo inadhibiti moja kwa moja mfumo mzima. Ikiwa oscillator ya kioo haifanyi kazi, mfumo wote utakuwa umepooza, hivyo oscillator ya kioo ni sharti la mzunguko wa digital kuanza kufanya kazi.

Oscillator ya kioo, kama tunavyosema mara nyingi, ni oscillator ya kioo ya quartz na resonator ya kioo ya quartz. Wote wawili hufanywa kwa athari ya piezoelectric ya fuwele za quartz. Utumiaji wa uwanja wa umeme kwa elektrodi mbili za fuwele ya quartz husababisha ubadilikaji wa kiufundi wa fuwele, ilhali kutumia shinikizo la mitambo kwa pande zote mbili husababisha uwanja wa umeme kutokea kwenye fuwele. Na matukio haya yote mawili yanaweza kubadilishwa. Kwa kutumia mali hii, voltages mbadala hutumiwa kwa pande zote mbili za kioo na kaki hutetemeka kwa kiufundi, pamoja na kuzalisha mashamba ya umeme yanayobadilishana. Aina hii ya vibration na uwanja wa umeme kwa ujumla ni ndogo, lakini kwa mzunguko fulani, amplitude itaongezeka kwa kiasi kikubwa, ambayo ni resonance ya piezoelectric, sawa na resonance ya kitanzi ya LC tunayoona kwa kawaida.

kioo cha PCB

 

Kama moyo wa saketi ya dijiti, kiosilata cha kioo kinachukuaje jukumu katika bidhaa mahiri? Nyumba mahiri kama vile kiyoyozi, mapazia, usalama, ufuatiliaji na bidhaa zingine, zote zinahitaji moduli ya upitishaji pasiwaya, kupitia Bluetooth, WIFI au itifaki ya ZIGBEE, moduli kutoka upande mmoja hadi mwisho mwingine, au moja kwa moja kupitia udhibiti wa simu ya rununu, na moduli isiyo na waya ni sehemu ya msingi, inayoathiri uimara wa mfumo mzima, kwa hivyo chagua mfumo wa kutumia oscillator ya fuwele. Huamua kufaulu au kutofaulu kwa saketi za kidijitali.

Kwa sababu ya umuhimu wa oscillator ya fuwele katika mzunguko wa dijiti, tunahitaji kuwa waangalifu tunapotumia na kuunda:

1. Kuna fuwele za quartz katika oscillator ya kioo, ambayo ni rahisi kusababisha kuvunjika kwa kioo cha quartz na uharibifu wakati unaathiriwa au imeshuka na nje, na kisha oscillator ya kioo haiwezi kutetemeka. Kwa hiyo, ufungaji wa kuaminika wa oscillator ya kioo inapaswa kuzingatiwa katika kubuni ya mzunguko, na nafasi yake haipaswi kuwa karibu na makali ya sahani na shell ya vifaa iwezekanavyo.

2. Jihadharini na joto la kulehemu wakati wa kulehemu kwa mkono au mashine. Vibration ya kioo ni nyeti kwa joto, joto la kulehemu haipaswi kuwa juu sana, na wakati wa joto unapaswa kuwa mfupi iwezekanavyo.

Mpangilio unaofaa wa kiosilata cha fuwele unaweza kukandamiza mwingiliano wa mionzi ya mfumo.

1. Maelezo ya tatizo

Bidhaa ni kamera ya shamba, ambayo ina sehemu tano ndani: bodi ya udhibiti wa msingi, bodi ya sensorer, kamera, kadi ya kumbukumbu ya SD na betri. Ganda ni ganda la plastiki, na ubao mdogo una violesura viwili tu: kiolesura cha nguvu cha nje cha DC5V na kiolesura cha USB cha upitishaji data. Baada ya mtihani wa mionzi, iligunduliwa kuwa kuna shida ya mionzi ya kelele ya 33MHz.

Data ya awali ya mtihani ni kama ifuatavyo:

kioo cha PCB1

2. Chunguza tatizo

Muundo huu wa shell ya bidhaa shell ya plastiki, nyenzo zisizo za kinga, mtihani mzima pekee wa kamba ya nguvu na kebo ya USB nje ya ganda, je, ni sehemu ya masafa ya kuingiliwa inayoangaziwa na kebo ya umeme na kebo ya USB? Kwa hiyo, hatua zifuatazo zinachukuliwa ili kupima:

(1) Ongeza pete ya sumaku tu kwenye kamba ya nguvu, matokeo ya mtihani: uboreshaji sio dhahiri;

(2) Ongeza tu pete ya sumaku kwenye kebo ya USB, matokeo ya mtihani: uboreshaji bado hauonekani;

(3) Ongeza pete ya sumaku kwa kebo ya USB na kamba ya nguvu, matokeo ya mtihani: uboreshaji ni dhahiri, mzunguko wa jumla wa kuingiliwa ulipungua.

Inaweza kuonekana kutoka hapo juu kwamba pointi za mzunguko wa kuingiliwa hutolewa kutoka kwa miingiliano miwili, ambayo sio tatizo la kiolesura cha nguvu au kiolesura cha USB, lakini pointi za masafa ya kuingiliwa kwa ndani pamoja na miingiliano miwili. Kulinda kiolesura kimoja pekee hakuwezi kutatua tatizo.

Kupitia kipimo cha karibu-uga, imebainika kuwa oscillata ya fuwele ya 32.768KHz kutoka kwa ubao wa udhibiti wa msingi huzalisha mionzi yenye nguvu ya anga, ambayo hufanya nyaya zinazozunguka na GND kuunganishwa 32.768KHz kelele ya hali ya juu, ambayo huunganishwa na kuangaziwa kupitia kiolesura cha kebo ya USB na. kamba ya nguvu. Shida za oscillator ya fuwele husababishwa na shida mbili zifuatazo:

(1) Mtetemo wa fuwele uko karibu sana na ukingo wa sahani, ambayo ni rahisi kusababisha kelele ya mionzi ya mitetemo ya fuwele.

(2) Kuna mstari wa ishara chini ya oscillator ya kioo, ambayo ni rahisi kuongoza kwa kelele ya harmonic ya mstari wa ishara unaounganisha oscillator ya kioo.

(3) Kipengele cha chujio kinawekwa chini ya oscillator ya kioo, na capacitor ya chujio na upinzani unaofanana haupangwa kulingana na mwelekeo wa ishara, ambayo inafanya athari ya kuchuja ya kipengele cha chujio kuwa mbaya zaidi.

3, suluhisho

Kwa mujibu wa uchambuzi, hatua zifuatazo za kukabiliana zinapatikana:

(1) Uwezo wa kichujio na upinzani unaolingana wa fuwele iliyo karibu na chipu ya CPU huwekwa kwa upendeleo mbali na ukingo wa ubao;

(2) Kumbuka kutoweka ardhi katika eneo la uwekaji fuwele na eneo la makadirio hapa chini;

(3) Uwezo wa chujio na upinzani unaofanana wa kioo hupangwa kulingana na mwelekeo wa ishara, na kuwekwa kwa uzuri na kompakt karibu na kioo;

(4) Fuwele huwekwa karibu na chip, na mstari kati ya hizo mbili ni mfupi na sawa iwezekanavyo.

4. Hitimisho

Siku hizi mifumo mingi ya mzunguko wa saa ya kioo ya oscillator ni ya juu, nishati ya harmonic ya kuingiliwa ni kali; Harmoniki za kuingilia kati hazipitishwa tu kutoka kwa mistari ya pembejeo na pato, lakini pia hutolewa kutoka kwa nafasi. Ikiwa mpangilio hauna busara, ni rahisi kusababisha tatizo la mionzi ya kelele kali, na ni vigumu kutatua kwa njia nyingine. Kwa hiyo, ni muhimu sana kwa mpangilio wa oscillator ya kioo na mstari wa ishara ya CLK katika mpangilio wa bodi ya PCB.

Kumbuka juu ya muundo wa PCB wa oscillator ya fuwele

(1) Kishipa cha kuunganisha kinapaswa kuwa karibu na pini ya usambazaji wa nishati ya oscillator ya fuwele iwezekanavyo. Msimamo unapaswa kuwekwa kwa utaratibu: kwa mujibu wa mwelekeo wa uingizaji wa umeme, capacitor yenye uwezo mdogo inapaswa kuwekwa kwa utaratibu kutoka kwa ukubwa hadi mdogo.

(2) Ganda la oscillator ya kioo lazima liwe na msingi, ambalo linaweza kuangaza oscillator ya kioo nje, na pia inaweza kuzuia kuingiliwa kwa ishara za nje kwenye oscillator ya kioo.

(3) Usiweke waya chini ya oscillator ya kioo ili kuhakikisha kuwa sakafu imefunikwa kabisa. Wakati huo huo, usiweke waya ndani ya 300mil ya oscillator ya kioo, ili kuzuia oscillator ya kioo kuingilia kati na utendaji wa wiring nyingine, vifaa na tabaka.

(4) Mstari wa ishara ya saa unapaswa kuwa mfupi iwezekanavyo, mstari unapaswa kuwa pana, na usawa unapaswa kupatikana katika urefu wa wiring na mbali na chanzo cha joto.

(5) Oscillator ya kioo haipaswi kuwekwa kwenye ukingo wa bodi ya PCB, hasa katika muundo wa kadi ya bodi.

kioo cha PCB2