പിസിബി ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്റർ എങ്ങനെ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാം?

ഞങ്ങൾ പലപ്പോഴും ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്ററിനെ ഡിജിറ്റൽ സർക്യൂട്ടിന്റെ ഹൃദയവുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുന്നു, കാരണം ഡിജിറ്റൽ സർക്യൂട്ടിന്റെ എല്ലാ പ്രവർത്തനങ്ങളും ക്ലോക്ക് സിഗ്നലിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കാനാവാത്തതാണ്, കൂടാതെ ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്റർ മുഴുവൻ സിസ്റ്റത്തെയും നേരിട്ട് നിയന്ത്രിക്കുന്നു.ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്റർ പ്രവർത്തിക്കുന്നില്ലെങ്കിൽ, മുഴുവൻ സിസ്റ്റവും തളർന്നുപോകും, ​​അതിനാൽ ഡിജിറ്റൽ സർക്യൂട്ട് പ്രവർത്തിക്കാൻ തുടങ്ങുന്നതിന് ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്റർ മുൻവ്യവസ്ഥയാണ്.

ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്റർ, നമ്മൾ പലപ്പോഴും പറയുന്നതുപോലെ, ഒരു ക്വാർട്സ് ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്ററും ഒരു ക്വാർട്സ് ക്രിസ്റ്റൽ റെസൊണേറ്ററും ആണ്.ഇവ രണ്ടും ക്വാർട്സ് പരലുകളുടെ പീസോ ഇലക്ട്രിക് ഇഫക്റ്റ് കൊണ്ടാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്.ഒരു ക്വാർട്സ് ക്രിസ്റ്റലിന്റെ രണ്ട് ഇലക്ട്രോഡുകളിൽ ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലം പ്രയോഗിക്കുന്നത് ക്രിസ്റ്റലിന്റെ മെക്കാനിക്കൽ വൈകല്യത്തിന് കാരണമാകുന്നു, അതേസമയം രണ്ട് വശങ്ങളിലേക്കും മെക്കാനിക്കൽ മർദ്ദം പ്രയോഗിക്കുന്നത് ക്രിസ്റ്റലിൽ ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിന് കാരണമാകുന്നു.ഈ രണ്ട് പ്രതിഭാസങ്ങളും പഴയപടിയാക്കാവുന്നതാണ്.ഈ പ്രോപ്പർട്ടി ഉപയോഗിച്ച്, ക്രിസ്റ്റലിന്റെ ഇരുവശങ്ങളിലും ഒന്നിടവിട്ട വോൾട്ടേജുകൾ പ്രയോഗിക്കുകയും വേഫർ യാന്ത്രികമായി വൈബ്രേറ്റ് ചെയ്യുകയും ഇതര വൈദ്യുത മണ്ഡലങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.ഇത്തരത്തിലുള്ള വൈബ്രേഷനും വൈദ്യുത മണ്ഡലവും പൊതുവെ ചെറുതായിരിക്കും, എന്നാൽ ഒരു നിശ്ചിത ആവൃത്തിയിൽ, ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ് ഗണ്യമായി വർദ്ധിക്കും, ഇത് നമ്മൾ സാധാരണയായി കാണുന്ന LC ലൂപ്പ് അനുരണനത്തിന് സമാനമായ പീസോ ഇലക്ട്രിക് റെസൊണൻസ് ആണ്.

പിസിബി ക്രിസ്റ്റൽ

 

ഡിജിറ്റൽ സർക്യൂട്ടിന്റെ ഹൃദയം എന്ന നിലയിൽ, സ്‌മാർട്ട് ഉൽപ്പന്നങ്ങളിൽ ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്റർ എങ്ങനെയാണ് ഒരു പങ്ക് വഹിക്കുന്നത്?എയർ കണ്ടീഷനിംഗ്, കർട്ടനുകൾ, സെക്യൂരിറ്റി, മോണിറ്ററിംഗ്, മറ്റ് ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ എന്നിവ പോലുള്ള സ്മാർട്ട് ഹോമുകൾക്ക് വയർലെസ് ട്രാൻസ്മിഷൻ മൊഡ്യൂൾ ആവശ്യമാണ്, അവയ്ക്ക് ബ്ലൂടൂത്ത്, വൈഫൈ അല്ലെങ്കിൽ സിജിബിഇഇ പ്രോട്ടോക്കോൾ, മൊഡ്യൂൾ ഒരറ്റം മുതൽ മറ്റേ അറ്റം വരെ അല്ലെങ്കിൽ നേരിട്ട് മൊബൈൽ ഫോൺ നിയന്ത്രണത്തിലൂടെ, കൂടാതെ വയർലെസ് മൊഡ്യൂൾ പ്രധാന ഘടകമാണ്, ഇത് മുഴുവൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെയും സ്ഥിരതയെ ബാധിക്കുന്നു, അതിനാൽ ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്റർ ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് സിസ്റ്റം തിരഞ്ഞെടുക്കുക.ഡിജിറ്റൽ സർക്യൂട്ടുകളുടെ വിജയ പരാജയം നിർണ്ണയിക്കുന്നു.

ഡിജിറ്റൽ സർക്യൂട്ടിൽ ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്ററിന്റെ പ്രാധാന്യം കാരണം, ഉപയോഗിക്കുമ്പോഴും രൂപകൽപന ചെയ്യുമ്പോഴും നമ്മൾ ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതുണ്ട്:

1. ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്ററിൽ ക്വാർട്സ് ക്രിസ്റ്റലുകൾ ഉണ്ട്, അത് ക്വാർട്സ് ക്രിസ്റ്റൽ പൊട്ടുന്നതിനും കേടുപാടുകൾ വരുത്തുന്നതിനും കാരണമാകുന്നു, അത് പുറത്തു നിന്ന് ആഘാതം അല്ലെങ്കിൽ വീഴുമ്പോൾ, തുടർന്ന് ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്റർ വൈബ്രേറ്റ് ചെയ്യാൻ കഴിയില്ല.അതിനാൽ, സർക്യൂട്ടിന്റെ രൂപകൽപ്പനയിൽ ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്ററിന്റെ വിശ്വസനീയമായ ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ പരിഗണിക്കണം, അതിന്റെ സ്ഥാനം പ്ലേറ്റ് അരികിലും ഉപകരണ ഷെല്ലിലും കഴിയുന്നത്ര അടുത്തായിരിക്കരുത്.

2. കൈ അല്ലെങ്കിൽ യന്ത്രം ഉപയോഗിച്ച് വെൽഡിംഗ് ചെയ്യുമ്പോൾ വെൽഡിംഗ് താപനില ശ്രദ്ധിക്കുക.ക്രിസ്റ്റൽ വൈബ്രേഷൻ താപനിലയോട് സെൻസിറ്റീവ് ആണ്, വെൽഡിംഗ് താപനില വളരെ ഉയർന്നതായിരിക്കരുത്, ചൂടാക്കൽ സമയം കഴിയുന്നത്ര ചെറുതായിരിക്കണം.

ന്യായമായ ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്റർ ലേഔട്ടിന് സിസ്റ്റം റേഡിയേഷൻ ഇടപെടലിനെ അടിച്ചമർത്താൻ കഴിയും.

1. പ്രശ്ന വിവരണം

ഉൽപ്പന്നം ഒരു ഫീൽഡ് ക്യാമറയാണ്, അതിൽ അഞ്ച് ഭാഗങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു: കോർ കൺട്രോൾ ബോർഡ്, സെൻസർ ബോർഡ്, ക്യാമറ, SD മെമ്മറി കാർഡ്, ബാറ്ററി.ഷെൽ പ്ലാസ്റ്റിക് ഷെൽ ആണ്, ചെറിയ ബോർഡിന് രണ്ട് ഇന്റർഫേസുകൾ മാത്രമേയുള്ളൂ: DC5V ബാഹ്യ പവർ ഇന്റർഫേസും ഡാറ്റാ ട്രാൻസ്മിഷനുള്ള യുഎസ്ബി ഇന്റർഫേസും.റേഡിയേഷൻ ടെസ്റ്റിന് ശേഷം, ഏകദേശം 33MHz ഹാർമോണിക് നോയ്സ് റേഡിയേഷൻ പ്രശ്നമുണ്ടെന്ന് കണ്ടെത്തി.

യഥാർത്ഥ ടെസ്റ്റ് ഡാറ്റ ഇപ്രകാരമാണ്:

പിസിബി ക്രിസ്റ്റൽ1

2. പ്രശ്നം വിശകലനം ചെയ്യുക

ഈ ഉൽപ്പന്നം ഷെൽ ഘടന പ്ലാസ്റ്റിക് ഷെൽ, നോൺ-ഷീൽഡിംഗ് മെറ്റീരിയൽ, മുഴുവൻ ടെസ്റ്റ് മാത്രം പവർ കോർഡ് ആൻഡ് ഷെല്ലിന് പുറത്ത് യുഎസ്ബി കേബിൾ, അത് ഇടപെടൽ ഫ്രീക്വൻസി പോയിന്റ് പവർ കോർഡ്, യുഎസ്ബി കേബിൾ വികിരണം?അതിനാൽ, പരിശോധനയ്ക്കായി ഇനിപ്പറയുന്ന നടപടികൾ കൈക്കൊള്ളുന്നു:

(1) പവർ കോഡിൽ മാത്രം കാന്തിക വളയം ചേർക്കുക, പരിശോധന ഫലങ്ങൾ: മെച്ചപ്പെടുത്തൽ വ്യക്തമല്ല;

(2) യുഎസ്ബി കേബിളിൽ മാഗ്നറ്റിക് റിംഗ് മാത്രം ചേർക്കുക, പരിശോധന ഫലങ്ങൾ: മെച്ചപ്പെടുത്തൽ ഇപ്പോഴും വ്യക്തമല്ല;

(3) USB കേബിളിലേക്കും പവർ കോർഡിലേക്കും മാഗ്നറ്റിക് റിംഗ് ചേർക്കുക, പരിശോധന ഫലങ്ങൾ: മെച്ചപ്പെടുത്തൽ വ്യക്തമാണ്, ഇടപെടലിന്റെ മൊത്തത്തിലുള്ള ആവൃത്തി കുറഞ്ഞു.

പവർ ഇന്റർഫേസിന്റെയോ യുഎസ്ബി ഇന്റർഫേസിന്റെയോ പ്രശ്‌നമല്ല, രണ്ട് ഇന്റർഫേസുകളിൽ നിന്ന് ഇന്റർഫെറൻസ് ഫ്രീക്വൻസി പോയിന്റുകൾ പുറത്തെടുക്കുന്നതായി മുകളിൽ പറഞ്ഞതിൽ നിന്ന് കാണാൻ കഴിയും, എന്നാൽ രണ്ട് ഇന്റർഫേസുകളോട് ചേർന്നുള്ള ആന്തരിക ഇടപെടൽ ഫ്രീക്വൻസി പോയിന്റുകൾ.ഒരു ഇന്റർഫേസ് മാത്രം സംരക്ഷിക്കുന്നത് പ്രശ്നം പരിഹരിക്കാൻ കഴിയില്ല.

നിയർ-ഫീൽഡ് മെഷർമെന്റിലൂടെ, കോർ കൺട്രോൾ ബോർഡിൽ നിന്നുള്ള 32.768KHz ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്റർ ശക്തമായ സ്പേഷ്യൽ റേഡിയേഷൻ സൃഷ്ടിക്കുന്നു, ഇത് ചുറ്റുമുള്ള കേബിളുകളും GND കപ്പിൾഡ് 32.768KHz ഹാർമോണിക് നോയിസും ഉണ്ടാക്കുന്നു, അത് പിന്നീട് കപ്പിൾ ചെയ്ത് ഇന്റർഫേസ് USB കേബിളിലൂടെ പ്രസരിപ്പിക്കുന്നു. വൈദ്യുതി കോർഡ്.ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്ററിന്റെ പ്രശ്നങ്ങൾ ഇനിപ്പറയുന്ന രണ്ട് പ്രശ്നങ്ങൾ മൂലമാണ്:

(1) ക്രിസ്റ്റൽ വൈബ്രേഷൻ പ്ലേറ്റിന്റെ അരികിനോട് വളരെ അടുത്താണ്, ഇത് ക്രിസ്റ്റൽ വൈബ്രേഷൻ റേഡിയേഷൻ ശബ്ദത്തിലേക്ക് നയിക്കാൻ എളുപ്പമാണ്.

(2) ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്ററിന് കീഴിൽ ഒരു സിഗ്നൽ ലൈൻ ഉണ്ട്, ഇത് സിഗ്നൽ ലൈൻ കപ്ലിംഗ് ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്ററിന്റെ ഹാർമോണിക് ശബ്ദത്തിലേക്ക് നയിക്കാൻ എളുപ്പമാണ്.

(3) ഫിൽട്ടർ ഘടകം ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്ററിന് കീഴിലാണ് സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നത്, കൂടാതെ ഫിൽട്ടർ കപ്പാസിറ്ററും പൊരുത്തപ്പെടുന്ന പ്രതിരോധവും സിഗ്നൽ ദിശയനുസരിച്ച് ക്രമീകരിച്ചിട്ടില്ല, ഇത് ഫിൽട്ടർ എലമെന്റിന്റെ ഫിൽട്ടറിംഗ് പ്രഭാവം കൂടുതൽ വഷളാക്കുന്നു.

3, പരിഹാരം

വിശകലനം അനുസരിച്ച്, ഇനിപ്പറയുന്ന പ്രതിരോധ നടപടികൾ ലഭിക്കും:

(1) സിപിയു ചിപ്പിനോട് ചേർന്നുള്ള ക്രിസ്റ്റലിന്റെ ഫിൽട്ടർ കപ്പാസിറ്റൻസും പൊരുത്തപ്പെടുന്ന പ്രതിരോധവും ബോർഡിന്റെ അരികിൽ നിന്ന് മാറ്റി സ്ഥാപിക്കുന്നതാണ് നല്ലത്;

(2) ക്രിസ്റ്റൽ പ്ലേസ്‌മെന്റ് ഏരിയയിലും താഴെയുള്ള പ്രൊജക്ഷൻ ഏരിയയിലും നിലംപതിക്കരുതെന്ന് ഓർമ്മിക്കുക;

(3) ക്രിസ്റ്റലിന്റെ ഫിൽട്ടർ കപ്പാസിറ്റൻസും പൊരുത്തപ്പെടുന്ന പ്രതിരോധവും സിഗ്നൽ ദിശ അനുസരിച്ച് ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ ക്രിസ്റ്റലിന് സമീപം വൃത്തിയും ഒതുക്കവും സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു;

(4) ക്രിസ്റ്റൽ ചിപ്പിനു സമീപം സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു, രണ്ടും തമ്മിലുള്ള ലൈൻ കഴിയുന്നത്ര ചെറുതും നേരായതുമാണ്.

4. ഉപസംഹാരം

ഇക്കാലത്ത് പല സിസ്റ്റങ്ങളിലും ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്റർ ക്ലോക്ക് ഫ്രീക്വൻസി ഉയർന്നതാണ്, ഇടപെടൽ ഹാർമോണിക് ഊർജ്ജം ശക്തമാണ്;ഇടപെടൽ ഹാർമോണിക്സ് ഇൻപുട്ട്, ഔട്ട്പുട്ട് ലൈനുകളിൽ നിന്ന് മാത്രമല്ല, ബഹിരാകാശത്ത് നിന്ന് വികിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു.ലേഔട്ട് ന്യായയുക്തമല്ലെങ്കിൽ, ശക്തമായ ശബ്ദ വികിരണ പ്രശ്നം ഉണ്ടാക്കുന്നത് എളുപ്പമാണ്, മറ്റ് രീതികളിലൂടെ ഇത് പരിഹരിക്കാൻ പ്രയാസമാണ്.അതിനാൽ, പിസിബി ബോർഡ് ലേഔട്ടിൽ ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്ററിന്റെയും CLK സിഗ്നൽ ലൈനിന്റെയും ലേഔട്ടിന് ഇത് വളരെ പ്രധാനമാണ്.

ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്ററിന്റെ പിസിബി രൂപകൽപ്പനയിൽ ശ്രദ്ധിക്കുക

(1) കപ്ലിംഗ് കപ്പാസിറ്റർ ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്ററിന്റെ പവർ സപ്ലൈ പിന്നിനോട് കഴിയുന്നത്ര അടുത്തായിരിക്കണം.സ്ഥാനം ക്രമത്തിൽ സ്ഥാപിക്കണം: പവർ സപ്ലൈ ഇൻഫ്ലോ ദിശ അനുസരിച്ച്, ഏറ്റവും ചെറിയ ശേഷിയുള്ള കപ്പാസിറ്റർ ഏറ്റവും വലുത് മുതൽ ചെറുത് വരെ ക്രമത്തിൽ സ്ഥാപിക്കണം.

(2) ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്ററിന്റെ ഷെൽ ഗ്രൗണ്ട് ചെയ്തിരിക്കണം, അത് ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്ററിനെ പുറത്തേക്ക് വികിരണം ചെയ്യാൻ കഴിയും, കൂടാതെ ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്ററിലെ ബാഹ്യ സിഗ്നലുകളുടെ ഇടപെടലിനെ സംരക്ഷിക്കാനും കഴിയും.

(3) തറ പൂർണമായി മൂടിയിട്ടുണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്ററിന് കീഴിൽ വയർ ചെയ്യരുത്.അതേ സമയം, ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്ററിന്റെ 300മില്ലിൽ വയർ ചെയ്യരുത്, അതുവഴി ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്റർ മറ്റ് വയറിംഗിന്റെയും ഉപകരണങ്ങളുടെയും ലെയറുകളുടെയും പ്രകടനത്തിൽ ഇടപെടുന്നത് തടയുക.

(4) ക്ലോക്ക് സിഗ്നലിന്റെ ലൈൻ കഴിയുന്നത്ര ചെറുതായിരിക്കണം, ലൈൻ വിശാലമായിരിക്കണം, കൂടാതെ വയറിംഗിന്റെ നീളത്തിലും താപ സ്രോതസ്സിൽ നിന്ന് അകലെയും ബാലൻസ് കണ്ടെത്തണം.

(5) പിസിബി ബോർഡിന്റെ അരികിൽ ക്രിസ്റ്റൽ ഓസിലേറ്റർ സ്ഥാപിക്കാൻ പാടില്ല, പ്രത്യേകിച്ച് ബോർഡ് കാർഡിന്റെ രൂപകൽപ്പനയിൽ.

പിസിബി ക്രിസ്റ്റൽ2