L'oscillatore di cristallu hè a chjave in a cuncepzione di circuiti digitali, di solitu in a cuncepzione di circuiti, l'oscillatore di cristallu hè adupratu cum'è u core di u circuitu digitale, tuttu u travagliu di u circuitu digitale hè inseparabile da u signale di u clock, è solu l'oscillatore di cristallu hè u buttone chjave chì cuntrolla direttamente l'iniziu nurmale di tuttu u sistema, si pò dì chì s'ellu ci hè una cuncepzione di circuiti digitale pò vede l'oscillatore di cristallu.

I. Chì ghjè un oscillatore à cristallu ?

L'oscillatore à cristallu si riferisce generalmente à dui tipi d'oscillatore à cristallu di quarzu è di risonatore à cristallu di quarzu, è pò ancu esse chjamatu direttamente oscillatore à cristallu. Tramindui sò fatti aduprendu l'effettu piezoelettricu di i cristalli di quarzu.

L'oscillatore di cristallu funziona cusì: quandu un campu elettricu hè applicatu à i dui elettrodi di u cristallu, u cristallu subisce una deformazione meccanica, è à u cuntrariu, se a pressione meccanica hè applicata à e duie estremità di u cristallu, u cristallu produce un campu elettricu. Stu fenomenu hè reversibile, dunque aduprendu sta caratteristica di u cristallu, aghjunghjendu tensioni alternate à e duie estremità di u cristallu, u chip produce vibrazioni meccaniche, è à u listessu tempu produce campi elettrichi alternati. Tuttavia, sta vibrazione è u campu elettricu generatu da u cristallu hè generalmente chjucu, ma finu à chì hè à una certa frequenza, l'ampiezza serà significativamente aumentata, simile à a risonanza di u loop LC chì noi cuncettori di circuiti vedemu spessu.

II. Classificazione di l'oscillazioni cristalline (attive è passive)

① Oscillatore di cristallu passivu

Un cristallu passivu hè un cristallu, generalmente un dispositivu non polare à 2 pin (certi cristalli passivi anu un pin fissu senza polarità).

L'oscillatore di cristallu passivu generalmente hà bisognu di affidà si à u circuitu di clock furmatu da u condensatore di carica per generà u signale oscillante (signale d'onda sinusoidale).

② Oscillatore di cristallu attivu

Un oscillatore à cristallu attivu hè un oscillatore, di solitu cù 4 pin. L'oscillatore à cristallu attivu ùn richiede micca l'oscillatore internu di a CPU per pruduce un signale d'onda quadra. Un alimentatore à cristallu attivu genera un signale di clock.

U signale di l'oscillatore di cristallu attivu hè stabile, a qualità hè megliu, è u modu di cunnessione hè relativamente simplice, l'errore di precisione hè più chjucu di quellu di l'oscillatore di cristallu passivu, è u prezzu hè più caru chè l'oscillatore di cristallu passivu.

III. Parametri basi di l'oscillatore di cristallu

I parametri basi di l'oscillatore di cristallu generale sò: temperatura di funziunamentu, valore di precisione, capacità di currispundenza, forma di pacchettu, frequenza di u core è cusì.

A frequenza principale di l'oscillatore di cristallu: A scelta di a frequenza generale di u cristallu dipende da i requisiti di i cumpunenti di frequenza, cum'è l'MCU hè generalmente una gamma, a maiò parte di e quali sò da 4M à decine di M.

Precisione di vibrazione di cristallu: a precisione di a vibrazione di cristallu hè generalmente ± 5PPM, ± 10PPM, ± 20PPM, ± 50PPM, ecc., i chip di clock d'alta precisione sò generalmente in ± 5PPM, è l'usu generale sceglierà circa ± 20PPM.

A capacità di currispundenza di l'oscillatore di cristallu: di solitu aghjustendu u valore di a capacità di currispundenza, a frequenza core di l'oscillatore di cristallu pò esse cambiata, è attualmente, questu metudu hè adupratu per aghjustà l'oscillatore di cristallu d'alta precisione.

In u sistema di circuitu, a linea di signale di clock d'alta velocità hà a più alta priorità. A linea di clock hè un signale sensibile, è più alta hè a frequenza, più corta hè necessaria a linea per assicurà chì a distorsione di u signale sia minima.

Avà, in parechji circuiti, a frequenza di u clock di cristallu di u sistema hè assai alta, dunque l'energia di l'interferenza cù l'armoniche hè ancu forte, l'armoniche saranu derivate da e duie linee d'entrata è di uscita, ma ancu da a radiazione spaziale, chì porta ancu à chì, se u layout di u PCB di l'oscillatore di cristallu ùn hè micca ragiunevule, causerà facilmente un forte prublema di radiazione dispersa, è una volta pruduttu, hè difficiule da risolve cù altri metudi. Dunque, hè assai impurtante per u layout di a linea di signale di l'oscillatore di cristallu è di CLK quandu a scheda PCB hè disposta.