Madalas naming ihambing ang Crystal Oscillator sa gitna ng digital circuit, dahil ang lahat ng gawain ng digital circuit ay hindi maihiwalay mula sa signal ng orasan, at ang crystal oscillator ay direktang kinokontrol ang buong sistema. Kung ang Crystal Oscillator ay hindi gumana, ang buong sistema ay maparalisa, kaya ang Crystal Oscillator ay ang kinakailangan para sa digital circuit upang magsimulang magtrabaho.

Ang Crystal oscillator, tulad ng madalas nating sinasabi, ay isang quartz crystal oscillator at isang quartz crystal resonator. Pareho silang gawa sa piezoelectric na epekto ng quartz crystals. Ang paglalapat ng isang electric field sa dalawang electrodes ng isang quartz crystal ay nagdudulot ng mekanikal na pagpapapangit ng kristal, samantalang ang paglalapat ng mekanikal na presyon sa magkabilang panig ay nagdudulot ng isang electric field na maganap sa kristal. At pareho ang mga hindi pangkaraniwang bagay na ito ay mababalik. Gamit ang pag -aari na ito, ang mga alternatibong boltahe ay inilalapat sa magkabilang panig ng kristal at ang wafer ay nag -vibrate nang mekanikal, pati na rin ang pagbuo ng mga alternating electric field. Ang ganitong uri ng panginginig ng boses at electric field ay karaniwang maliit, ngunit sa isang tiyak na dalas, ang amplitude ay makabuluhang nadagdagan, na kung saan ay piezoelectric resonance, na katulad ng LC loop resonance na karaniwang nakikita natin.

Bilang puso ng digital circuit, paano gumaganap ang papel ng Crystal Oscillator sa mga matalinong produkto? Ang Smart Home tulad ng air conditioning, kurtina, seguridad, pagsubaybay at iba pang mga produkto, lahat ay nangangailangan ng wireless transmission module, sa pamamagitan ng Bluetooth, WiFi o Zigbee protocol, ang module mula sa isang dulo hanggang sa kabilang dulo, o direkta sa pamamagitan ng control ng mobile phone, at ang wireless module ay ang pangunahing sangkap, na nakakaapekto sa katatagan ng buong system, kaya piliin ang system na gamitin ang Crystal Oscillator. Tinutukoy ang tagumpay o pagkabigo ng mga digital circuit.

Dahil sa kahalagahan ng crystal oscillator sa digital circuit, kailangan nating mag -ingat kapag gumagamit at pagdidisenyo:

1. May mga quartz crystals sa crystal oscillator, na madaling maging sanhi ng pagbasag ng kristal ng kuwarts at pinsala kapag naapektuhan o ibinaba ng labas, at pagkatapos ay ang kristal na oscillator ay hindi ma -vibrate. Samakatuwid, ang maaasahang pag -install ng Crystal Oscillator ay dapat isaalang -alang sa disenyo ng circuit, at ang posisyon nito ay hindi dapat malapit sa gilid ng plate at ang shell ng kagamitan hangga't maaari.

2. Bigyang -pansin ang temperatura ng hinang kapag hinang sa pamamagitan ng kamay o makina. Ang panginginig ng kristal ay sensitibo sa temperatura, ang temperatura ng hinang ay hindi dapat masyadong mataas, at ang oras ng pag -init ay dapat na maikli hangga't maaari.

Ang makatuwirang layout ng oscillator ng kristal ay maaaring sugpuin ang pagkagambala sa radiation ng system.

1. Paglalarawan ng problema

Ang produkto ay isang field camera, na binubuo ng limang bahagi sa loob: core control board, sensor board, camera, SD memory card at baterya. Ang shell ay plastic shell, at ang maliit na board ay may dalawang interface lamang: DC5V panlabas na interface ng kuryente at USB interface para sa paghahatid ng data. Matapos ang pagsubok sa radiation, natagpuan na mayroong tungkol sa 33MHz harmonic ingay na radiation na problema.

Ang orihinal na data ng pagsubok ay ang mga sumusunod:

2. Suriin ang problema

Ang istraktura ng shell ng produktong ito plastic shell, non-shielding material, ang buong pagsubok lamang ang kurdon ng kurdon at USB cable sa labas ng shell, ito ba ang panghihimasok sa dalas ay na-radiated ng power cord at USB cable? Samakatuwid, ang mga sumusunod na hakbang ay isinasagawa upang subukan:

(1) Magdagdag lamang ng magnetic ring sa power cord, mga resulta ng pagsubok: ang pagpapabuti ay hindi halata;

(2) Magdagdag lamang ng magnetic singsing sa USB cable, mga resulta ng pagsubok: ang pagpapabuti ay hindi pa malinaw;

(3) Magdagdag ng magnetic singsing sa parehong USB cable at power cord, mga resulta ng pagsubok: Ang pagpapabuti ay malinaw, ang pangkalahatang dalas ng pagkagambala ay nabawasan.

Makikita mula sa itaas na ang mga puntos ng dalas ng panghihimasok ay inilabas mula sa dalawang interface, na hindi ang problema ng interface ng kuryente o interface ng USB, ngunit ang mga panloob na mga puntos ng dalas ng panghihimasok na isinama sa dalawang interface. Ang pag -iingat lamang ng isang interface ay hindi maaaring malutas ang problema.

Sa pamamagitan ng pagsukat ng malapit na larangan, natagpuan na ang isang 32.768kHz crystal oscillator mula sa core control board ay bumubuo ng malakas na spatial radiation, na gumagawa ng mga nakapalibot na cable at GND na isinama 32.768KHz harmonic ingay, na kung saan ay pagkatapos ay isinama at radiated sa pamamagitan ng interface ng USB cable at power cord. Ang mga problema sa Crystal Oscillator ay sanhi ng mga sumusunod na dalawang problema:

(1) Ang kristal na panginginig ng boses ay masyadong malapit sa gilid ng plato, na madaling humantong sa ingay ng radiation ng kristal.

.

.

3, Ang Solusyon

Ayon sa pagsusuri, ang mga sumusunod na countermeasures ay nakuha:

.

(2) tandaan na huwag maglagay ng lupa sa lugar ng paglalagay ng kristal at ang lugar ng projection sa ibaba;

(3) ang kapasidad ng filter at pagtutugma ng paglaban ng kristal ay nakaayos ayon sa direksyon ng signal, at inilagay nang maayos at compact malapit sa kristal;

(4) Ang kristal ay inilalagay malapit sa maliit na tilad, at ang linya sa pagitan ng dalawa ay mas maikli at tuwid hangga't maaari.

4. Konklusyon

Sa ngayon maraming mga system crystal oscillator clock frequency ay mataas, ang panghihimasok sa harmonic energy ay malakas; Ang mga pagkagambala sa pagkagambala ay hindi lamang ipinadala mula sa mga linya ng input at output, ngunit na -radiated din mula sa espasyo. Kung ang layout ay hindi makatwiran, madali itong maging sanhi ng isang malakas na problema sa radiation ng ingay, at mahirap malutas ng iba pang mga pamamaraan. Samakatuwid, napakahalaga para sa layout ng crystal oscillator at linya ng signal ng CLK sa layout ng board ng PCB.

Tandaan sa disenyo ng PCB ng Crystal Oscillator

(1) Ang coupling capacitor ay dapat na malapit sa power supply pin ng crystal oscillator hangga't maaari. Ang posisyon ay dapat mailagay nang maayos: ayon sa direksyon ng supply ng suplay ng kuryente, ang kapasitor na may pinakamaliit na kapasidad ay dapat mailagay nang maayos mula sa pinakamalaking sa pinakamaliit.

.

(3) Huwag mag -wire sa ilalim ng Crystal Oscillator upang matiyak na ang sahig ay ganap na sakop. Kasabay nito, huwag mag -wire sa loob ng 300mil ng crystal oscillator, upang maiwasan ang kristal na oscillator na makagambala sa pagganap ng iba pang mga kable, aparato at layer.

(4) Ang linya ng signal ng orasan ay dapat na maikli hangga't maaari, ang linya ay dapat na mas malawak, at ang balanse ay dapat na matagpuan sa haba ng mga kable at malayo sa mapagkukunan ng init.

(5) Ang Crystal Oscillator ay hindi dapat ilagay sa gilid ng PCB board, lalo na sa disenyo ng board card.