Ми часто порівнюємо кристалічний генератор з серцем цифрового ланцюга, оскільки вся робота цифрової схеми невіддільна від годинникового сигналу, і кристалічний генератор безпосередньо керує всією системою. Якщо кристалічний осцилятор не працює, вся система буде паралізована, тому кристалічний генератор є необхідною умовою для роботи цифрового ланцюга.

Кришталевий генератор, як ми часто говоримо, є кварцовим кристалічним осцилятором і кварцовим кришталевим резонатором. Вони обидва зроблені з п'єзоелектричного ефекту кварцових кристалів. Застосування електричного поля на два електроди кварцового кристала викликає механічну деформацію кристала, тоді як застосування механічного тиску в обидві сторони спричиняє електричне поле в кристалі. І обидва ці явища оборотні. Використовуючи цю властивість, змінюються напруги, застосовуються до обох сторін кристалів, а вафельна вібрація механічно, а також генерування змінних електричних полів. Цей вид вібрації та електричного поля, як правило, невеликі, але на певній частоті амплітуда буде значно збільшена, що є п'єзоелектричним резонансом, подібним до резонансу петлі LC, який ми зазвичай бачимо.

Як серце цифрового ланцюга, як кришталевий генератор відіграє роль у розумних продуктах? Розумний будинок, такий як кондиціонер, штори, безпека, моніторинг та інші продукти, всі потребують модуля бездротової передачі, вони через Bluetooth, Wi -Fi або Zigbee протокол, модуль від одного кінця до іншого кінця або безпосередньо через керування мобільним телефоном, а також бездротовий модуль - це основний компонент, що впливає на стабільність всієї системи, тому вибирайте систему використання кристального оскла. Визначає успіх або невдачу цифрових схем.

Завдяки важливості кристалічного генератора в цифровій схемі, ми повинні бути обережними при використанні та проектуваннях:

1. У кристалічному генераторі є кварцові кристали, що легко спричинити поломку кристалів кварцу та пошкодження, коли він впливає або впав на зовнішню сторону, а потім кристалічний генератор не може бути вібрує. Тому надійна установка кристалічного генератора повинна розглядатися в конструкції ланцюга, і його положення не повинно бути близьким до краю пластини та оболонки обладнання, наскільки це можливо.

2. Зверніть увагу на температуру зварювання при зваренні вручну або машину. Кристалічна вібрація чутлива до температури, температура зварювання не повинна бути занадто високою, а час нагріву повинен бути максимально коротким.

Розумний макет кристалічного генератора може придушити системне випромінювання.

1. Опис проблеми

Продукт - це польова камера, яка складається з п'яти частин всередині: ядра управління ядром, дошка датчиків, камера, карта пам'яті SD та акумулятор. Оболонка - це пластикова оболонка, а невелика плата має лише два інтерфейси: зовнішній інтерфейс живлення DC5V та USB -інтерфейс для передачі даних. Після випробування на випромінювання встановлено, що існує близько 33 МГц з проблемами гармонічного шуму.

Оригінальні дані тесту такі:

2. Проаналізуйте проблему

Ця конструкція оболонки продукту Пластикова оболонка, нешертовий матеріал, весь випробування лише шнур живлення та USB-кабель з оболонки, чи то точка частоти перешкод випромінюється шнуром живлення та USB-кабелем? Тому для перевірки вживаються наступні кроки:

(1) Додати магнітне кільце лише на шнур живлення, результати випробувань: поліпшення не очевидно;

(2) Додати лише магнітне кільце на USB -кабель, результати випробувань: поліпшення все ще не очевидно;

(3) Додати магнітне кільце як до кабелю USB, так і до шнура живлення, результати випробувань: поліпшення очевидно, загальна частота перешкод зменшувалася.

З вищезазначеного видно, що точки частоти перешкод виводяться з двох інтерфейсів, що не є проблемою інтерфейсу живлення або USB -інтерфейсу, а внутрішні точки частотних перешкод, поєднані з двома інтерфейсами. Захищення лише одного інтерфейсу не може вирішити проблему.

Завдяки вимірюванню майже поля встановлено, що кристалічний осцилятор 32,768 кГц з ядрової плати генерує сильне просторове випромінювання, що робить навколишні кабелі та GND, поєднані 32,768 кГц гармонічним шумом, який потім з'єднаний і випромінюється через інтерфейс USB-кабель та шнур живлення. Проблеми кристалічного генератора викликаються наступними двома проблемами:

(1) Кришталева вібрація занадто близька до краю пластини, що легко призвести до кристалічного вібраційного випромінювання.

(2) Під кристалічним осцилятором є сигнальна лінія, яку легко призводити до гармонічного шуму кристалічного осцилятора сигнальної лінії.

(3) Елемент фільтра розміщується під кристалічним осцилятором, а конденсатор фільтра та опір відповідності не розташовані відповідно до напрямку сигналу, що погіршується ефект фільтрації елемента фільтра.

3, рішення

Згідно з аналізом, отримують наступні контрзаходи:

(1) ємність фільтра та відповідна стійкість кристала, близького до мікросхеми процесора, переважно розміщені подалі від краю дошки;

(2) Пам'ятайте, що не лежати землю в області розміщення кристалів та зоні проекції внизу;

(3) ємність фільтра та відповідна стійкість кристала розташовані відповідно до напрямку сигналу і розміщуються акуратно і компактними біля кристала;

(4) Кристал розміщується біля мікросхеми, а лінія між ними максимально коротка і пряма.

4. Висновок

Сьогодні багато системних годинникових частоти кристалічного генератора висока, перешкода гармонічна енергія сильна; Гармоніки інтерференції передаються не лише з вхідних та вихідних ліній, але й випромінюються з простору. Якщо макет не є розумним, легко викликати сильну проблему радіації шуму, і важко вирішити іншими методами. Тому це дуже важливо для компонування кристалічного генератора та сигнальної лінії CLK у плануванні плати PCB.

ПРИМІТКА НА ПРОДУКЦІЙНІ ПРОЕКТУВАННЯ КРИСТАЛЬНОГО ОСИЛАТУ

(1) Конденсатор зчеплення повинен бути якомога ближче до штифта живлення кришталевого генератора. Позиція повинна бути розміщена в порядку: Відповідно до напрямку припливу живлення, конденсатор з найменшою потужністю повинен бути розміщений у порядку від найбільшого до найменшого.

(2) Оболонка кристалічного генератора повинна бути заземлена, яка може випромінювати кристалічний генератор назовні, а також може захистити перешкоди зовнішніх сигналів на кристалічному генераторі.

(3) Не проводьте під кристалічним осцилятором, щоб гарантувати, що підлога повністю покрита. У той же час не проводяться в межах 300 млн. Кришталевого генератора, щоб запобігти втручанню кристалічного генератора в продуктивності інших проводки, пристроїв та шарів.

(4) Лінія годинникового сигналу повинна бути якомога коротшою, лінія повинна бути ширшою, а баланс слід знайти в довжині проводки та подалі від джерела тепла.

(5) Кришталевий генератор не слід розміщувати на краю плати друкованої плати, особливо в конструкції дошки.