Το Crystal Oscillator είναι το κλειδί στο σχεδιασμό του ψηφιακού κυκλώματος. Συνήθως, στο σχεδιασμό κυκλώματος, ο ταλαντωτής του κρυστάλλου θεωρείται ως η καρδιά του ψηφιακού κυκλώματος. Όλη η εργασία του ψηφιακού κυκλώματος είναι αδιαχώριστη από το σήμα ρολογιού και ο Crystal Oscillator είναι το κουμπί κλειδί που ελέγχει άμεσα την κανονική έναρξη ολόκληρου του συστήματος. Μπορεί να ειπωθεί ότι ο ταλαντωτής Crystal μπορεί να δει όπου υπάρχει σχεδιασμός ψηφιακού κυκλώματος.
一 Ορισμός του κρυστάλλινου ταλαντωτή
Ο κρυστάλλινος ταλαντωτής γενικά αναφέρεται στον ταλαντωτή κρυστάλλου χαλαζία και τον συντονιστή κρυστάλλου χαλαζία και μπορεί επίσης να ονομαστεί άμεσα Crystal Oscillator. Κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας το πιεζοηλεκτρικό αποτέλεσμα του κρυστάλλου shi ying.
Η αρχή λειτουργίας του έχει ως εξής: Όταν ένα ηλεκτρικό πεδίο εφαρμόζεται σε δύο ηλεκτρόδια του κρυστάλλου, ο κρύσταλλος θα παραμορφωθεί μηχανικά. Αντίθετα, εάν εφαρμοστεί μια μηχανική πίεση και στα δύο άκρα του κρυστάλλου, ο κρύσταλλος θα δημιουργήσει ένα ηλεκτρικό πεδίο. Αυτό το φαινόμενο είναι αναστρέψιμο, οπότε εκμεταλλευόμενοι αυτό το χαρακτηριστικό του κρυστάλλου και εφαρμόζοντας εναλλασσόμενη τάση σε όλο τον κρύσταλλο, το δίσκο θα παράγει ταυτόχρονα μηχανικούς δόνους και εναλλασσόμενο ηλεκτρικό πεδίο. Ωστόσο, ο δόνηση και το ηλεκτρικό πεδίο που παράγονται από κρυστάλλους είναι γενικά πολύ μικρά, αλλά όσο βρίσκονται σε μια συγκεκριμένη συχνότητα, το εύρος θα αυξηθεί προφανώς, όπως και ο συντονισμός του κυκλώματος LC που βλέπουμε συχνά οι σχεδιαστές κυκλωμάτων.
2 Ταξινόμηση του κρυστάλλινου ταλαντωτή
Παθητικό κρυστάλλιΤο R είναι ένας κρύσταλλος, γενικά ένα 2- pin nonpolar συσκευή (μερικοί παθητικοί ταλαντωτές κρυστάλλων έχουν μη πολικές σταθερές ακίδες). Γενικά, ένας παθητικός ταλαντωτής κρυστάλλου μπορεί να δημιουργήσει ένα σήμα ταλάντωσης (σήμα ημιτονοειδούς κύματος) μέσω ενός κυκλώματος ρολογιού που σχηματίζεται από έναν πυκνωτή φορτίου.
Ο ενεργός ταλαντωτής του κρυστάλλου είναι ταλαντωτής, συνήθως με τέσσερις καρφίτσες. Ο ενεργός ταλαντωτής του Crystal δεν χρειάζεται τον εσωτερικό ταλαντωτή της CPU για να παράγει σήμα τετραγωνικού κύματος. Ένας ενεργός ταλαντωτής κρυστάλλου μπορεί να δημιουργήσει ένα σήμα ρολογιού παρέχοντας ισχύ.
Ο ενεργός ταλαντωτής του Crystal έχει σταθερό σήμα, καλή ποιότητα, απλή λειτουργία σύνδεσης, μικρότερο σφάλμα ακριβείας και ακριβότερη τιμή από τον παθητικό ταλαντωτή κρυστάλλου.
3 Ισοδύναμο κύκλωμα κρυστάλλινου ταλαντωτή
Στην πραγματικότητα, ο κρυστάλλινος ταλαντωτής δρα σαν κύκλωμα RLC σειράς. Το ισοδύναμο κύκλωμα του κρυστάλλινου ταλαντωτή δείχνει ένα κύκλωμα RLC σειράς, το οποίο αντιπροσωπεύει τη μηχανική δόνηση του κρυστάλλινου ταλαντωτή και η παράλληλη σύνδεση με έναν πυκνωτή αντιπροσωπεύει την ηλεκτρική σύνδεση με τον ταλαντωτή του κρυστάλλου και ο κρυσταλλικός ταλαντωτής λειτουργεί προς τον συντονισμό της σειράς.
4 βασικές παράμετροι του Crystal Oscillator
Οι βασικές παράμετροι του γενικού κρυστάλλινου ταλαντωτή είναι: θερμοκρασία εργασίας, τιμή ακρίβειας, χωρητικότητα αντιστοίχισης, μορφή συσκευασίας, συχνότητα πυρήνα και ούτω καθεξής.
Συχνότητα πυρήνα του κρυστάλλινου ταλαντωτή: Γενικά, η επιλογή της συχνότητας του κρυστάλλινου ταλαντωτή εξαρτάται από τις απαιτήσεις των συστατικών συχνότητας, όπως το MCU, η οποία είναι γενικά σε ένα εύρος, κυρίως από 4m έως δεκάδες του Μ.
Ακρίβεια του ταλαντωτή κρυστάλλου: Η ακρίβεια του κρυστάλλινου ταλαντωτή είναι γενικά εντός 5 ppm, ± 10ppm, 20 ppm, 50 ppm κ.λπ. και το τσιπ ρολογιού υψηλής ακρίβειας είναι γενικά εντός 5 ppm, οπότε θα επιλεγεί περίπου 20 ppm γενικά.
Η αντιστοίχιση χωρητικότητας του κρυστάλλιου ταλαντωτή: Συνήθως, η συχνότητα πυρήνα του κρυστάλλινου ταλαντωτή μπορεί να αλλάξει ρυθμίζοντας την τιμή της αντιστοίχισης χωρητικότητας. Επί του παρόντος, αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται για την ρύθμιση του κρυστάλλινου ταλαντωτή με υψηλή ακρίβεια.
