በውጫዊ ጭነት አቅም እና በክሪስታል ኦስሲሊተር ጭነት መካከል ያለው ግንኙነት

በኤሌክትሮኒክስ ሰርኮች ውስጥ, ክሪስታል ኦስቲልተሮች በጣም ከተለመዱት የሰዓት ምንጮች አንዱ ናቸው. ክሪስታል ማወዛወዝ በመደበኛነት መወዛወዝ መጀመሩን እና በተረጋጋ ሁኔታ እንደሚሰራ ለማረጋገጥ በወረዳው ውስጥ ያሉት የውጪ ሎድ capacitors በ Load Capacitance (ሲ.ኤል.ኤል) ላይ ተመስርተው በተመጣጣኝ መንገድ መቅረጽ አለባቸው። ትክክል ያልሆነ የ capacitor ማዛመድ የመወዝወዝ መጀመርን ፣ የድግግሞሽ መዛባትን ወይም የስርዓት አለመረጋጋትን ሊያስከትል ይችላል።

ይህ ጽሑፍ የክሪስታል ኦስቲልተር ሎድ አቅምን ፣ የውጪ capacitors ስሌት ዘዴን እና በወረዳ ዲዛይን ውስጥ ተግባራዊ ግምት ውስጥ ያለውን ትርጉም በዝርዝር ያብራራል።

1. የ Crystal Oscillator የመጫን አቅም (CL) ምንድን ነው?

ክሪስታል ኦስሲሊተር አምራቾች ብዙውን ጊዜ በመረጃ ደብተር ውስጥ እንደ 18pF ፣ 20pF ፣ 12pF ፣ ወዘተ ያሉ ስመ ጭነት አቅም እሴት CL ይገልጻሉ።

በሌላ አገላለጽ፣ ክሪስታል ኦሲሊተር ትክክለኛውን ድግግሞሽ ሊያወጣ የሚችለው ተመጣጣኝ የጭነት አቅም ከ CL ጋር ሲወዳደር ብቻ ነው።

2. የውጭ አቅም (capacitors) የመጫን አቅምን እንዴት ይነካል?

አንድ የተለመደ ክሪስታል ኦስቲልተር ዑደት እንደሚከተለው ነው-

C1 እና C2 ከጂኤንዲ (አብዛኛውን ጊዜ ቺፕ capacitors) ጋር የተገናኙ ሁለት capacitors ናቸው;

ሁለቱም የ XTAL ጫፎች ከክሪስታል oscillator ሁለት ፒን ጋር ተያይዘዋል;

እንደ እውነቱ ከሆነ፣ የክሪስታል oscillator ተመጣጣኝ የመጫኛ አቅም CL የሚገኘው በC1 እና C2 ተከታታይ ግንኙነት፣ በተጨማሪም በ PCB ቦርድ እና በማሸጊያው የተዋወቀው ጥገኛ አቅም Cp ነው።

3. የሂሳብ ቀመር፡ በ CL ላይ የተመሰረተ የውጭ አቅም እሴቶችን እንዴት ማግኘት ይቻላል?

ለተመጣጣኝ ጭነት አቅም (CL) ቀመር እንደሚከተለው ነው

ምልክቶች፡

C1፣ C2፡ ከውጭ ከጂኤንዲ ጋር የተገናኙ Capacitors;

Cp: ​​በ PCB ዱካዎች፣ ማሸጊያዎች፣ ወዘተ አስተዋውቋል ጥገኛ አቅም (ብዙውን ጊዜ 2pF ~ 5pF፣ ይህም በማስመሰል ወይም በተሞክሮ ሊገመት ይችላል)።

CL፡ በክሪስታል ኦስሲሊተር ዳታ ሉህ ውስጥ የተሰጠ የስም ጭነት አቅም።

[ምሳሌ ምሳሌ]

የክሪስታል ማወዛወዝ ዝርዝር መግለጫ CL=18pF እና የ PCB ጥገኛ አቅም Cp ≈ 5pF ነው እንበል። ተገቢውን C1 እና C2 ለማግኘት፡-

በመጀመሪያ በቀመሩ ውስጥ ይተኩ፡-

C1=C2=Cን አስብ፣ ቀመሩ ቀላል ያደርገዋል፡

ለሐ ይፍቱ፡

ስለዚህ ውጫዊ capacitors C1=C2=27pF (መደበኛ እሴት) እንዲጠቀሙ ይመከራል።

4. ለምንድነው አለመመጣጠን የውጭ አቅም ችግርን የሚፈጥረው?

ድግግሞሽ መዛባት: ውጫዊ capacitance በጣም ትንሽ ወይም በጣም ትልቅ ከሆነ, ክሪስታል oscillator በውስጡ ስመ ድግግሞሽ ከ ያፈነግጡ ይሆናል, የስርዓት ሰዓት መዛባት ያስከትላል;

አስቸጋሪ ወይም ያልተረጋጋ ማወዛወዝ፡- ከመጠን ያለፈ ጭነት ትርፍን ይቀንሳል፣ ይህም ክሪስታል ኦሲሌተር መወዛወዝ እንዳይጀምር ወይም ፍሪኩዌንሲ መወዛወዝ እንዲፈጠር ሊያደርግ ይችላል።

የኃይል ፍጆታ መጨመር: ተገቢ ያልሆነ ጭነት ወደ ክሪስታል ኦስቲልተር ዑደት የኃይል ፍጆታ ይጨምራል;

EMI ጨምሯል፡ ያልተረጋጋ ማወዛወዝ የስርአቱን ኤሌክትሮማግኔቲክ ተኳሃኝነት ላይ ተጽእኖ የሚያሳድር ተንኮለኛ ድግግሞሾችን ሊፈጥር ይችላል።

5. የንድፍ ምክሮች እና የምህንድስና ልምዶች

የክሪስታል ኦሲሊተር ዳታ ሉህ በጥንቃቄ ይገምግሙ

የ CL ዋጋን ያፅዱ;

የሚመከር የወረዳ ቶፖሎጂ ግልጽ;

የተመከረው የውጭ አቅም መጠን እሴቶች መሰጠቱን ያረጋግጡ።

ትክክለኛውን የቦርድ አካባቢ ግምት ውስጥ ያስገቡ

PCB ማስመሰል ወይም ልምድ በመጠቀም Cp ይገምቱ;

ለከፍተኛ ፍጥነት ወይም ትክክለኛ ሰዓቶች (ለምሳሌ፣ የግንኙነት ስርዓቶች፣ MCU ዋና ድግግሞሽ > 100 ሜኸ)፣ ትክክለኛ ስሌት ወይም ሙከራ ይመከራል።

ሲሜትሪክ capacitors ይጠቀሙ

በአጠቃላይ፣ C{0} C2 ድግግሞሹን እና ድምጹን ሚዛን እንዲያገኝ ይመከራል።

ልዩ ተዛማጅ መስፈርቶች ካሉ ያልተመጣጠነ ንድፍ መጠቀምም ይቻላል.

በማረም ጊዜ ቺፕ capacitor ድርድር ይጠቀሙ

የሙከራ ማዛመድ በቺፕ capacitors (ለምሳሌ 10pF፣ 15pF፣ 22pF፣ 27pF፣ ወዘተ) ሊከናወን ይችላል።

የውጤት መረጋጋትን እና የድግግሞሽ ትክክለኛነትን ለማረጋገጥ የስፔክትረም ተንታኝ ወይም oscilloscope ይጠቀሙ።

6. የተለመዱ ጥያቄዎች (ተደጋጋሚ ጥያቄዎች)

የጥያቄ መልስ

ማጠቃለያ

ለ ክሪስታል ኦስቲልተሮች የውጫዊ ጭነት አቅም ንድፍ ትንሽ ግን ወሳኝ ዝርዝር ነው ፣ ይህም የሰዓት ስርዓቱን መረጋጋት እና ትክክለኛነት በቀጥታ ይነካል። በ CL እና C1/C2 መካከል ያለውን ስሌት ግንኙነት መረዳት እና በእውነተኛው PCB ጥገኛ አቅም መሰረት መለኪያዎችን ማስተካከል የተረጋጋ ንዝረትን እና ትክክለኛ ድግግሞሽን ለማግኘት ቁልፉ ነው።

በከፍተኛ ፍጥነት{0}የዲጂታል ሲስተሞች፣ የመገናኛ መሳሪያዎች ወይም እጅግ በጣም ከፍተኛ የሰዓት መስፈርቶች ባሏቸው ስርዓቶች፣በምክንያታዊነት መምረጥ እና የክሪስታል ኦስሲሊተር ጭነት አቅምን ማዛመድ በቁም ነገር መታየት ያለበት የምህንድስና ስራ ነው።

ሀንግጂንግ ፕሮፌሽናል ላብራቶሪ እና ከ20 አመት በላይ ልምድ ያካበቱ በርካታ የመተግበሪያ መሐንዲሶች ያሉት ሲሆን ይህም ለደንበኞች ነፃ የሙያ ማዛመጃ የሙከራ አገልግሎት መስጠት ይችላል። እንደዚህ አይነት ፍላጎቶች ካሎት፣ እባክዎን የእኛን የሽያጭ ወይም የቴክኒክ ባለሙያዎችን ለማነጋገር ነፃነት ይሰማዎ።