డిజిటల్ సర్క్యూట్ డిజైన్‌లో క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ కీలకం, సాధారణంగా సర్క్యూట్ డిజైన్‌లో, క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్‌ను డిజిటల్ సర్క్యూట్ యొక్క గుండెగా ఉపయోగిస్తారు, డిజిటల్ సర్క్యూట్ యొక్క అన్ని పనులు క్లాక్ సిగ్నల్ నుండి విడదీయరానివి, మరియు క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ మొత్తం వ్యవస్థ యొక్క సాధారణ ప్రారంభాన్ని నేరుగా నియంత్రించే కీ బటన్, డిజిటల్ సర్క్యూట్ డిజైన్ ఉంటే క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్‌ను చూడవచ్చని చెప్పవచ్చు.

I. క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ అంటే ఏమిటి?

క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ సాధారణంగా రెండు రకాల క్వార్ట్జ్ క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ మరియు క్వార్ట్జ్ క్రిస్టల్ రెసొనేటర్‌లను సూచిస్తుంది మరియు దీనిని నేరుగా క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ అని కూడా పిలుస్తారు. రెండూ క్వార్ట్జ్ స్ఫటికాల పైజోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావాన్ని ఉపయోగించి తయారు చేయబడతాయి.

క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ ఇలా పనిచేస్తుంది: క్రిస్టల్ యొక్క రెండు ఎలక్ట్రోడ్లకు విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని ప్రయోగించినప్పుడు, క్రిస్టల్ యాంత్రిక వైకల్యానికి లోనవుతుంది మరియు దీనికి విరుద్ధంగా, క్రిస్టల్ యొక్క రెండు చివరలకు యాంత్రిక ఒత్తిడిని ప్రయోగిస్తే, క్రిస్టల్ విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఈ దృగ్విషయం రివర్సిబుల్, కాబట్టి క్రిస్టల్ యొక్క ఈ లక్షణాన్ని ఉపయోగించి, క్రిస్టల్ యొక్క రెండు చివరలకు ఆల్టర్నేటింగ్ వోల్టేజ్‌లను జోడించడం ద్వారా, చిప్ యాంత్రిక కంపనాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది మరియు అదే సమయంలో ఆల్టర్నేటింగ్ విద్యుత్ క్షేత్రాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. అయితే, క్రిస్టల్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన ఈ కంపనం మరియు విద్యుత్ క్షేత్రం సాధారణంగా చిన్నదిగా ఉంటుంది, కానీ అది ఒక నిర్దిష్ట పౌనఃపున్యంలో ఉన్నంత వరకు, వ్యాప్తి గణనీయంగా పెరుగుతుంది, మనం సర్క్యూట్ డిజైనర్లు తరచుగా చూసే LC లూప్ రెసొనెన్స్ మాదిరిగానే.

II. క్రిస్టల్ డోలనాల వర్గీకరణ (క్రియాశీల మరియు నిష్క్రియాత్మక)

① నిష్క్రియాత్మక క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్

నిష్క్రియాత్మక క్రిస్టల్ అనేది ఒక క్రిస్టల్, సాధారణంగా 2-పిన్ నాన్-పోలార్ పరికరం (కొన్ని నిష్క్రియాత్మక క్రిస్టల్‌లకు ధ్రువణత లేని స్థిర పిన్ ఉంటుంది).

నిష్క్రియాత్మక క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ సాధారణంగా డోలనం చేసే సిగ్నల్ (సైన్ వేవ్ సిగ్నల్) ను ఉత్పత్తి చేయడానికి లోడ్ కెపాసిటర్ ద్వారా ఏర్పడిన క్లాక్ సర్క్యూట్‌పై ఆధారపడవలసి ఉంటుంది.

② యాక్టివ్ క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్

యాక్టివ్ క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ అనేది సాధారణంగా 4 పిన్‌లతో కూడిన ఓసిలేటర్. యాక్టివ్ క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్‌కు CPU యొక్క అంతర్గత ఓసిలేటర్ స్క్వేర్-వేవ్ సిగ్నల్‌ను ఉత్పత్తి చేయవలసిన అవసరం లేదు. యాక్టివ్ క్రిస్టల్ పవర్ సప్లై క్లాక్ సిగ్నల్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

యాక్టివ్ క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ యొక్క సిగ్నల్ స్థిరంగా ఉంటుంది, నాణ్యత మెరుగ్గా ఉంటుంది మరియు కనెక్షన్ మోడ్ సాపేక్షంగా సులభం, ఖచ్చితత్వ లోపం పాసివ్ క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ కంటే తక్కువగా ఉంటుంది మరియు పాసివ్ క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ కంటే ధర ఖరీదైనది.

III. క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ యొక్క ప్రాథమిక పారామితులు

సాధారణ క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ యొక్క ప్రాథమిక పారామితులు: ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత, ఖచ్చితత్వ విలువ, సరిపోలిక కెపాసిటెన్స్, ప్యాకేజీ రూపం, కోర్ ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు మొదలైనవి.

క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ యొక్క కోర్ ఫ్రీక్వెన్సీ: సాధారణ క్రిస్టల్ ఫ్రీక్వెన్సీ ఎంపిక ఫ్రీక్వెన్సీ భాగాల అవసరాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది, MCU సాధారణంగా ఒక పరిధి, వీటిలో ఎక్కువ భాగం 4M నుండి డజన్ల కొద్దీ M వరకు ఉంటాయి.

క్రిస్టల్ వైబ్రేషన్ ఖచ్చితత్వం: క్రిస్టల్ వైబ్రేషన్ యొక్క ఖచ్చితత్వం సాధారణంగా ± 5PPM, ± 10PPM, ± 20PPM, ± 50PPM, మొదలైనవి, అధిక-ఖచ్చితమైన క్లాక్ చిప్‌లు సాధారణంగా ± 5PPM లోపల ఉంటాయి మరియు సాధారణ ఉపయోగం ± 20PPM గురించి ఎంచుకుంటుంది.

క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ యొక్క మ్యాచింగ్ కెపాసిటెన్స్: సాధారణంగా మ్యాచింగ్ కెపాసిటెన్స్ విలువను సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా, క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ యొక్క కోర్ ఫ్రీక్వెన్సీని మార్చవచ్చు మరియు ప్రస్తుతం, ఈ పద్ధతిని అధిక-ఖచ్చితమైన క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్‌ను సర్దుబాటు చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు.

సర్క్యూట్ వ్యవస్థలో, హై స్పీడ్ క్లాక్ సిగ్నల్ లైన్‌కు అత్యధిక ప్రాధాన్యత ఉంటుంది. క్లాక్ లైన్ సున్నితమైన సిగ్నల్, మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ ఎక్కువగా ఉంటే, సిగ్నల్ వక్రీకరణ తక్కువగా ఉండేలా చూసుకోవడానికి లైన్ తక్కువగా ఉండాలి.

ఇప్పుడు చాలా సర్క్యూట్లలో, సిస్టమ్ యొక్క క్రిస్టల్ క్లాక్ ఫ్రీక్వెన్సీ చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది, కాబట్టి హార్మోనిక్స్‌తో జోక్యం చేసుకునే శక్తి కూడా బలంగా ఉంటుంది, హార్మోనిక్స్ ఇన్‌పుట్ మరియు అవుట్‌పుట్ రెండు లైన్‌ల నుండి తీసుకోబడుతుంది, అలాగే స్పేస్ రేడియేషన్ నుండి కూడా తీసుకోబడుతుంది, ఇది క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ యొక్క PCB లేఅవుట్ సహేతుకమైనది కాకపోతే, అది సులభంగా బలమైన విచ్చలవిడి రేడియేషన్ సమస్యను కలిగిస్తుంది మరియు ఒకసారి ఉత్పత్తి చేయబడిన తర్వాత, ఇతర పద్ధతుల ద్వారా పరిష్కరించడం కష్టం. అందువల్ల, PCB బోర్డు వేయబడినప్పుడు క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ మరియు CLK సిగ్నల్ లైన్ లేఅవుట్‌కు ఇది చాలా ముఖ్యం.