Giunsa ang pagdesinyo sa PCB crystal oscillator?

Kanunay natong itandi ang kristal nga oscillator sa kasingkasing sa digital circuit, tungod kay ang tanan nga trabaho sa digital circuit dili mabulag gikan sa signal sa orasan, ug ang kristal nga oscillator direktang nagkontrol sa tibuok nga sistema.Kung ang kristal nga oscillator dili molihok, ang tibuuk nga sistema maparalisar, mao nga ang kristal nga oscillator mao ang kinahanglanon alang sa digital circuit nga magsugod sa pagtrabaho.

Ang kristal nga oscillator, ingon sa kanunay natong isulti, usa ka quartz crystal oscillator ug usa ka quartz crystal resonator.Pareho silang gihimo sa piezoelectric nga epekto sa mga kristal nga quartz.Ang pag-apply sa usa ka electric field sa duha ka electrodes sa usa ka quartz crystal hinungdan sa mekanikal nga deformation sa kristal, samtang ang paggamit sa mekanikal nga pressure sa duha ka kilid hinungdan sa usa ka electric field nga mahitabo sa kristal.Ug ang duha niini nga mga panghitabo mabalik.Gigamit kini nga kabtangan, ang mga alternating nga boltahe gipadapat sa duha ka kilid sa kristal ug ang wafer nag-vibrate sa mekanikal, ingon man usab sa pagmugna og mga alternating electric field.Kini nga matang sa vibration ug electric field kasagaran gamay, apan sa usa ka frequency, ang amplitude madugangan pag-ayo, nga mao ang piezoelectric resonance, susama sa LC loop resonance nga kasagaran natong makita.

PCB nga kristal

 

Ingon nga kasingkasing sa digital circuit, sa unsang paagi ang kristal nga oscillator adunay papel sa mga intelihente nga produkto?Smart balay sama sa air conditioning, mga kurtina, seguridad, monitoring ug uban pang mga produkto, ang tanan nagkinahanglan wireless transmission module, sila pinaagi sa Bluetooth, WIFI o ZIGBEE protocol, ang module gikan sa usa ka tumoy ngadto sa pikas tumoy, o direkta pinaagi sa mobile phone kontrol, ug ang wireless module mao ang kinauyokan nga bahin, nga makaapekto sa kalig-on sa tibuok nga sistema, busa pilia ang sistema nga gamiton ang kristal nga oscillator.Gitino ang kalampusan o kapakyasan sa mga digital circuit.

Tungod sa kahinungdanon sa kristal nga oscillator sa digital circuit, kinahanglan nga mag-amping kita sa paggamit ug pagdesinyo:

1. Adunay mga kristal nga quartz sa kristal nga oscillator, nga dali nga hinungdan sa pagkaguba ug kadaot sa kristal nga quartz kung kini naapektuhan o nahulog sa gawas, ug unya ang kristal nga oscillator dili ma-vibrate.Busa, ang kasaligan nga pag-instalar sa kristal nga oscillator kinahanglan nga tagdon sa disenyo sa sirkito, ug ang posisyon niini kinahanglan nga dili duol sa plato nga ngilit ug sa mga ekipo nga kabhang kutob sa mahimo.

2. Hatagi'g pagtagad ang temperatura sa welding kon welding pinaagi sa kamot o makina.Ang kristal nga vibration sensitibo sa temperatura, ang temperatura sa welding kinahanglan dili kaayo taas, ug ang oras sa pagpainit kinahanglan nga mubo kutob sa mahimo.

Ang makatarunganon nga layout sa oscillator nga kristal makapugong sa pagkagambala sa radiation sa sistema.

1. Deskripsyon sa problema

Ang produkto usa ka field camera, nga adunay lima ka bahin sa sulod: core control board, sensor board, camera, SD memory card ug baterya.Ang kabhang kay plastik nga kabhang, ug ang gamay nga tabla adunay duha lang ka interface: DC5V external power interface ug USB interface para sa data transmission.Pagkahuman sa pagsulay sa radiation, nahibal-an nga adunay mga 33MHz harmonic noise radiation nga problema.

Ang orihinal nga datos sa pagsulay mao ang mga musunud:

PCB kristal1

2. Analisaha ang problema

Kini nga produkto nga istruktura sa kabhang nga plastik nga kabhang, non-shielding nga materyal, ang tibuok nga pagsulay lamang sa power cord ug USB cable gikan sa kabhang, kini ba ang interference frequency point nga gipadan-ag sa power cord ug USB cable?Busa, ang mosunod nga mga lakang gihimo sa pagsulay:

(1) Idugang ang magnetic ring lamang sa power cord, mga resulta sa pagsulay: ang pag-uswag dili klaro;

(2) Idugang lamang ang magnetic ring sa USB cable, mga resulta sa pagsulay: ang pag-uswag dili gihapon klaro;

(3) Idugang ang magnetic ring sa USB cable ug power cord, mga resulta sa pagsulay: ang pag-uswag klaro, ang kinatibuk-ang frequency sa interference mikunhod.

Makita gikan sa ibabaw nga ang mga interference frequency point gikuha gikan sa duha ka interface, nga dili ang problema sa power interface o USB interface, apan ang internal interference frequency points nga giubanan sa duha ka interface.Ang pagpanalipod sa usa lamang ka interface dili makasulbad sa problema.

Pinaagi sa pagsukod sa duol nga natad, nakit-an nga ang usa ka 32.768KHz nga kristal nga oscillator gikan sa core control board nagpatunghag kusog nga spatial radiation, nga naghimo sa naglibot nga mga kable ug GND nga gidugtong ang 32.768KHz nga harmonic noise, nga dayon gidugtong ug gipadan-ag pinaagi sa interface USB cable ug kordon sa kuryente.Ang mga problema sa kristal nga oscillator tungod sa mosunod nga duha ka mga problema:

(1) Ang kristal nga vibration duol ra kaayo sa ngilit sa plato, nga sayon ​​nga mosangpot sa kristal nga vibration radiation noise.

(2) Adunay usa ka linya sa signal sa ilawom sa kristal nga oscillator, nga dali nga magdala sa harmonic nga kasaba sa linya sa signal nga nagdugtong sa kristal nga oscillator.

(3) Ang elemento sa pagsala gibutang sa ilawom sa kristal nga oscillator, ug ang kapasitor sa filter ug ang pagsukol sa pagpares wala gihan-ay sumala sa direksyon sa signal, nga nakapasamot sa epekto sa pagsala sa elemento sa filter.

3, ang solusyon

Sumala sa pag-analisa, ang mga mosunud nga mga pag-atake nakuha:

(1) Ang kapasidad sa pagsala ug pagpares sa pagsukol sa kristal nga duol sa chip sa CPU gipalabi nga ibutang gikan sa ngilit sa board;

(2) Hinumdomi nga dili ibutang ang yuta sa kristal nga lugar nga gibutangan ug ang projection area sa ubos;

(3) Ang filter capacitance ug matching resistance sa kristal gihan-ay sumala sa direksyon sa signal, ug gibutang nga hapsay ug compact duol sa kristal;

(4) Ang kristal gibutang duol sa chip, ug ang linya tali sa duha mubo ug tul-id kutob sa mahimo.

4. Panapos

Karong panahona daghang mga sistema sa kristal oscillator clock frequency mao ang taas, interference harmonic enerhiya mao ang lig-on;Ang mga harmonic sa interference dili lamang gipasa gikan sa mga linya sa input ug output, apan gipadan-ag usab gikan sa kawanangan.Kung ang layout dili makatarunganon, kini dali nga hinungdan sa usa ka kusog nga problema sa radiation sa kasaba, ug lisud ang pagsulbad sa ubang mga pamaagi.Busa, kini mao ang importante kaayo alang sa layout sa kristal oscillator ug CLK signal linya sa PCB board layout.

Matikdi sa disenyo sa PCB sa kristal nga oscillator

(1) Ang coupling capacitor kinahanglan nga duol sa power supply pin sa kristal nga oscillator kutob sa mahimo.Ang posisyon kinahanglan ibutang sa han-ay: sumala sa suplay sa kuryente nga direksyon sa pagsulod, ang kapasitor nga adunay pinakagamay nga kapasidad kinahanglan ibutang sa han-ay gikan sa kinadak-an ngadto sa pinakagamay.

(2) Ang kabhang sa kristal nga oscillator kinahanglan nga grounded, nga makapasanag sa kristal nga oscillator sa gawas, ug mahimo usab nga manalipod sa pagpanghilabot sa mga eksternal nga signal sa kristal nga oscillator.

(3) Ayaw pag-wire sa ilawom sa kristal nga oscillator aron masiguro nga ang salog hingpit nga natabonan.Sa samang higayon, ayaw wire sulod sa 300mil sa kristal nga oscillator, aron mapugngan ang kristal nga oscillator nga makabalda sa pagbuhat sa ubang mga wiring, mga himan ug mga sapaw.

(4) Ang linya sa signal sa orasan kinahanglan nga mubo kutob sa mahimo, ang linya kinahanglan nga mas lapad, ug ang balanse kinahanglan nga makit-an sa gitas-on sa mga kable ug layo sa gigikanan sa kainit.

(5) Ang kristal nga oscillator kinahanglan dili ibutang sa ngilit sa PCB board, labi na sa disenyo sa board card.

PCB kristal2