हम अक्सर क्रिस्टल ऑसिलेटर की तुलना डिजिटल सर्किट के हृदय से करते हैं, क्योंकि डिजिटल सर्किट का सारा काम क्लॉक सिग्नल से अविभाज्य है, और क्रिस्टल ऑसिलेटर सीधे पूरे सिस्टम को नियंत्रित करता है।यदि क्रिस्टल ऑसिलेटर काम नहीं करता है, तो पूरा सिस्टम निष्क्रिय हो जाएगा, इसलिए डिजिटल सर्किट के काम शुरू करने के लिए क्रिस्टल ऑसिलेटर एक शर्त है।

क्रिस्टल ऑसिलेटर, जैसा कि हम अक्सर कहते हैं, एक क्वार्ट्ज क्रिस्टल ऑसिलेटर और एक क्वार्ट्ज क्रिस्टल रेज़ोनेटर है।वे दोनों क्वार्ट्ज क्रिस्टल के पीज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव से बने हैं।क्वार्ट्ज क्रिस्टल के दो इलेक्ट्रोडों पर विद्युत क्षेत्र लगाने से क्रिस्टल में यांत्रिक विरूपण होता है, जबकि दोनों तरफ यांत्रिक दबाव लगाने से क्रिस्टल में विद्युत क्षेत्र उत्पन्न होता है।और ये दोनों घटनाएँ प्रतिवर्ती हैं।इस संपत्ति का उपयोग करते हुए, क्रिस्टल के दोनों किनारों पर वैकल्पिक वोल्टेज लागू किया जाता है और वेफर यांत्रिक रूप से कंपन करता है, साथ ही वैकल्पिक विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करता है।इस प्रकार का कंपन और विद्युत क्षेत्र आम तौर पर छोटा होता है, लेकिन एक निश्चित आवृत्ति पर, आयाम काफी बढ़ जाएगा, जो कि पीजोइलेक्ट्रिक अनुनाद है, एलसी लूप अनुनाद के समान जो हम आमतौर पर देखते हैं।

डिजिटल सर्किट के हृदय के रूप में, क्रिस्टल ऑसिलेटर स्मार्ट उत्पादों में कैसे भूमिका निभाता है?स्मार्ट होम जैसे एयर कंडीशनिंग, पर्दे, सुरक्षा, निगरानी और अन्य उत्पादों, सभी को वायरलेस ट्रांसमिशन मॉड्यूल की आवश्यकता होती है, वे ब्लूटूथ, वाईफ़ाई या ZIGBEE प्रोटोकॉल के माध्यम से, मॉड्यूल को एक छोर से दूसरे छोर तक, या सीधे मोबाइल फोन नियंत्रण के माध्यम से, और वायरलेस मॉड्यूल मुख्य घटक है, जो पूरे सिस्टम की स्थिरता को प्रभावित करता है, इसलिए क्रिस्टल ऑसिलेटर का उपयोग करने के लिए सिस्टम चुनें।डिजिटल सर्किट की सफलता या विफलता निर्धारित करता है।

डिजिटल सर्किट में क्रिस्टल ऑसिलेटर के महत्व के कारण, हमें उपयोग और डिजाइन करते समय सावधान रहने की आवश्यकता है:

1. क्रिस्टल ऑसिलेटर में क्वार्ट्ज क्रिस्टल होते हैं, जो बाहर से प्रभावित या गिराए जाने पर क्वार्ट्ज क्रिस्टल के टूटने और क्षति का कारण बनना आसान होता है, और फिर क्रिस्टल ऑसिलेटर को कंपन नहीं किया जा सकता है।इसलिए, सर्किट के डिजाइन में क्रिस्टल ऑसिलेटर की विश्वसनीय स्थापना पर विचार किया जाना चाहिए, और इसकी स्थिति जहां तक ​​संभव हो प्लेट किनारे और उपकरण शेल के करीब नहीं होनी चाहिए।

2. हाथ या मशीन से वेल्डिंग करते समय वेल्डिंग तापमान पर ध्यान दें।क्रिस्टल कंपन तापमान के प्रति संवेदनशील है, वेल्डिंग तापमान बहुत अधिक नहीं होना चाहिए, और हीटिंग का समय जितना संभव हो उतना कम होना चाहिए।

उचित क्रिस्टल ऑसिलेटर लेआउट सिस्टम विकिरण हस्तक्षेप को दबा सकता है।

1. समस्या विवरण

उत्पाद एक फ़ील्ड कैमरा है, जिसके अंदर पाँच भाग होते हैं: कोर कंट्रोल बोर्ड, सेंसर बोर्ड, कैमरा, एसडी मेमोरी कार्ड और बैटरी।शेल प्लास्टिक शेल है, और छोटे बोर्ड में केवल दो इंटरफेस हैं: DC5V बाहरी पावर इंटरफ़ेस और डेटा ट्रांसमिशन के लिए USB इंटरफ़ेस।विकिरण परीक्षण के बाद, यह पाया गया कि लगभग 33 मेगाहर्ट्ज हार्मोनिक शोर विकिरण समस्या है।

मूल परीक्षण डेटा इस प्रकार हैं:

2. समस्या का विश्लेषण करें

यह उत्पाद शेल संरचना प्लास्टिक शेल, गैर-परिरक्षण सामग्री, पूरे परीक्षण में केवल पावर कॉर्ड और यूएसबी केबल शेल से बाहर है, क्या यह हस्तक्षेप आवृत्ति बिंदु पावर कॉर्ड और यूएसबी केबल द्वारा विकिरणित है?इसलिए, परीक्षण के लिए निम्नलिखित कदम उठाए गए हैं:

(1) केवल पावर कॉर्ड पर चुंबकीय रिंग जोड़ें, परीक्षण के परिणाम: सुधार स्पष्ट नहीं है;

(2) केवल यूएसबी केबल पर चुंबकीय रिंग जोड़ें, परीक्षण के परिणाम: सुधार अभी भी स्पष्ट नहीं है;

(3) यूएसबी केबल और पावर कॉर्ड दोनों में चुंबकीय रिंग जोड़ें, परीक्षण के परिणाम: सुधार स्पष्ट है, हस्तक्षेप की समग्र आवृत्ति कम हो गई है।

उपरोक्त से यह देखा जा सकता है कि हस्तक्षेप आवृत्ति बिंदुओं को दो इंटरफेस से बाहर लाया जाता है, जो पावर इंटरफ़ेस या यूएसबी इंटरफ़ेस की समस्या नहीं है, बल्कि दो इंटरफेस से जुड़े आंतरिक हस्तक्षेप आवृत्ति बिंदुओं की समस्या है।केवल एक इंटरफ़ेस को ढालने से समस्या का समाधान नहीं हो सकता।

निकट-क्षेत्र माप के माध्यम से, यह पाया गया है कि कोर नियंत्रण बोर्ड से एक 32.768KHz क्रिस्टल ऑसिलेटर मजबूत स्थानिक विकिरण उत्पन्न करता है, जो आसपास के केबल और GND को 32.768KHz हार्मोनिक शोर से जोड़ता है, जिसे फिर इंटरफ़ेस यूएसबी केबल के माध्यम से जोड़ा और विकिरणित किया जाता है। पावर कॉर्ड।क्रिस्टल ऑसिलेटर की समस्याएँ निम्नलिखित दो समस्याओं के कारण होती हैं:

(1) क्रिस्टल कंपन प्लेट के किनारे के बहुत करीब है, जिससे क्रिस्टल कंपन विकिरण शोर का कारण बनना आसान है।

(2) क्रिस्टल ऑसिलेटर के नीचे एक सिग्नल लाइन होती है, जिससे सिग्नल लाइन कपलिंग क्रिस्टल ऑसिलेटर के हार्मोनिक शोर का नेतृत्व करना आसान होता है।

(3) फिल्टर तत्व को क्रिस्टल ऑसिलेटर के नीचे रखा जाता है, और फिल्टर कैपेसिटर और मिलान प्रतिरोध को सिग्नल दिशा के अनुसार व्यवस्थित नहीं किया जाता है, जिससे फिल्टर तत्व का फ़िल्टरिंग प्रभाव खराब हो जाता है।

3, समाधान

विश्लेषण के अनुसार, निम्नलिखित प्रतिउपाय प्राप्त होते हैं:

(1) सीपीयू चिप के करीब क्रिस्टल की फिल्टर कैपेसिटेंस और मिलान प्रतिरोध को अधिमानतः बोर्ड के किनारे से दूर रखा गया है;

(2) याद रखें कि क्रिस्टल प्लेसमेंट क्षेत्र और नीचे प्रक्षेपण क्षेत्र में जमीन न बिछाएं;

(3) क्रिस्टल की फिल्टर कैपेसिटेंस और मिलान प्रतिरोध को सिग्नल दिशा के अनुसार व्यवस्थित किया जाता है, और क्रिस्टल के पास बड़े करीने से और कॉम्पैक्ट रखा जाता है;

(4) क्रिस्टल को चिप के पास रखा जाता है, और दोनों के बीच की रेखा यथासंभव छोटी और सीधी होती है।

4। निष्कर्ष

आजकल कई प्रणालियों में क्रिस्टल थरथरानवाला घड़ी की आवृत्ति अधिक है, हस्तक्षेप हार्मोनिक ऊर्जा मजबूत है;हस्तक्षेप हार्मोनिक्स न केवल इनपुट और आउटपुट लाइनों से प्रसारित होते हैं, बल्कि अंतरिक्ष से भी प्रसारित होते हैं।यदि लेआउट उचित नहीं है, तो एक मजबूत शोर विकिरण समस्या पैदा करना आसान है, और इसे अन्य तरीकों से हल करना मुश्किल है।इसलिए, पीसीबी बोर्ड लेआउट में क्रिस्टल ऑसिलेटर और सीएलके सिग्नल लाइन के लेआउट के लिए यह बहुत महत्वपूर्ण है।

क्रिस्टल ऑसिलेटर के पीसीबी डिज़ाइन पर ध्यान दें

(1) कपलिंग कैपेसिटर क्रिस्टल ऑसिलेटर की बिजली आपूर्ति पिन के जितना संभव हो उतना करीब होना चाहिए।स्थिति को क्रम में रखा जाना चाहिए: बिजली आपूर्ति प्रवाह दिशा के अनुसार, सबसे छोटी क्षमता वाले संधारित्र को सबसे बड़े से सबसे छोटे तक के क्रम में रखा जाना चाहिए।

(2) क्रिस्टल ऑसिलेटर का खोल ग्राउंडेड होना चाहिए, जो क्रिस्टल ऑसिलेटर को बाहर की ओर विकीर्ण कर सकता है, और क्रिस्टल ऑसिलेटर पर बाहरी संकेतों के हस्तक्षेप को भी बचा सकता है।

(3) यह सुनिश्चित करने के लिए कि फर्श पूरी तरह से ढका हुआ है, क्रिस्टल ऑसिलेटर के नीचे तार न लगाएं।साथ ही, क्रिस्टल ऑसिलेटर के 300 मील के भीतर तार न लगाएं, ताकि क्रिस्टल ऑसिलेटर को अन्य तारों, उपकरणों और परतों के प्रदर्शन में हस्तक्षेप करने से रोका जा सके।

(4) क्लॉक सिग्नल की लाइन यथासंभव छोटी होनी चाहिए, लाइन चौड़ी होनी चाहिए, और संतुलन वायरिंग की लंबाई और गर्मी स्रोत से दूर पाया जाना चाहिए।

(5) क्रिस्टल ऑसिलेटर को पीसीबी बोर्ड के किनारे पर नहीं रखा जाना चाहिए, खासकर बोर्ड कार्ड के डिज़ाइन में।