El oscilador de cristal es la clave en el diseño del circuito digital. Por lo general, en el diseño del circuito, el oscilador de cristal se considera el corazón del circuito digital. Todo el trabajo del circuito digital es inseparable desde la señal del reloj, y el oscilador de cristal es el botón clave que controla directamente el inicio normal de todo el sistema. Se puede decir que el oscilador de cristal se puede ver donde hay un diseño de circuito digital.
一 Definición de oscilador de cristal
El oscilador de cristal generalmente se refiere al oscilador de cristal de cuarzo y al resonador de cristal de cuarzo, y también se puede llamar oscilador de cristal directamente. Se realizan usando el efecto piezoeléctrico del cristal de shi ying.
Su principio de trabajo es el siguiente: cuando se aplica un campo eléctrico a dos electrodos del cristal, el cristal se deformará mecánicamente; Por el contrario, si se aplica una presión mecánica a ambos extremos del cristal, el cristal generará un campo eléctrico. Este fenómeno es reversible, por lo que aprovechando esta característica del cristal y la aplicación de voltaje alterno a través del cristal, la oblea producirá vibración mecánica y un campo eléctrico alterno al mismo tiempo. Sin embargo, la vibración y el campo eléctrico generado por los cristales son generalmente muy pequeños, pero siempre que sean a cierta frecuencia, la amplitud aumentará obviamente, al igual que la resonancia del circuito LC que los diseñadores de circuitos a menudo vemos.
2 Clasificación del oscilador de cristal
Oscilato de cristal pasivoR es un cristal, generalmente un dispositivo no polar de pin 2- (algunos osciladores de cristal pasivo tienen pines fijos no polares). En general, un oscilador de cristal pasivo puede generar una señal de oscilación (señal de onda sinusoidal) mediante un circuito de reloj formado por un condensador de carga.
El oscilador de cristal activo es un oscilador, generalmente con cuatro alfileres. El oscilador de cristal activo no necesita el oscilador interno de CPU para generar señal de onda cuadrada. Un oscilador de cristal activo puede generar una señal de reloj suministrando energía.
El oscilador de cristal activo tiene señal estable, buena calidad, modo de conexión simple, error de precisión más pequeño y un precio más costoso que el oscilador de cristal pasivo.
3 Circuito equivalente del oscilador de cristal
De hecho, el oscilador de cristal actúa como un circuito RLC de la serie. El circuito equivalente del oscilador de cristal muestra un circuito RLC de la serie, que representa la vibración mecánica del oscilador de cristal, y la conexión paralela con un condensador representa la conexión eléctrica con el oscilador de cristal, y el oscilador de cristal funciona hacia la resonancia de la serie.
4 parámetros básicos del oscilador de cristal
Los parámetros básicos del oscilador de cristal general son: temperatura de trabajo, valor de precisión, capacitancia de coincidencia, forma de embalaje, frecuencia de núcleo, etc.
Frecuencia central del oscilador de cristal: generalmente, la elección de la frecuencia del oscilador de cristal depende de los requisitos de los componentes de frecuencia, como MCU, que generalmente se encuentra en un rango, que varía principalmente desde 4 m hasta decenas de M.
Precisión del oscilador de cristal: la precisión del oscilador de cristal generalmente está dentro de 5 ppm, ± 10ppm, 20 ppm, 50 ppm, etc., y el chip de reloj de alta precisión generalmente se encuentra dentro de 5 ppm, por lo que se seleccionará alrededor de 20 ppm en uso general.
Capacitancia coincidente del oscilador de cristal: generalmente, la frecuencia del núcleo del oscilador de cristal se puede cambiar ajustando el valor de la capacitancia coincidente. En la actualidad, este método se utiliza para ajustar el oscilador de cristal con alta precisión.
