מתנד קריסטל, מכשיר עם פרמטרים רב -גוניים, תלוי באופן משמעותי על קיבול והתנגדות.אך כיצד בדיוק הפרמטרים הללו משפיעים על הפונקציונליות שלה?בואו לפרוק את זה.
קיבול עומס: קיבול העומס של מתנד קריסטל הוא קריטי לתנודה הסטנדרטית שלו.בדרך כלל, קבלים חיצוניים משמשים כדי לאזן את הקיבול המקביל בקצוות מתנד הקריסטל עם קיבול העומס.כאשר הדיוק הוא המפתח, נחשב אפילו הקיבול ממסוף הכניסה IC לקרקע.בדרך כלל, הקבל המחובר הוא כפול מקיבולת העומס הדרושה, במטרה לקירוב את ערך קיבול העומס.הנוסחה, קיבולת עומס של מתנד הגביש = [(CD*CG)/(CD+CG)]+CIC+△ C, מכסה קשר זה.
סיכות מתנד קריסטל: ניתן לדמות את הסיכות על שבבי לוגיקה שונים למתנד של שלוש נקודות קיבולי.בפנים יש בדרך כלל מהפך, או סדרה של ממירים ממוספרים מוזרים.נגן, בדרך כלל כמה MΩ לעשרות MΩ עבור שבבי CMOS, מחובר בין סיכת הפלט XO לפין קלט XI של מתנד הקריסטל.לעתים קרובות, נגדי זה משולב בסיכות שבבים רבות, ושולל את הצורך בחיבור חיצוני.התפקיד שלה?לשמור על המהפך במצב ליניארי בתחילת התנודה, מתנהג כמו מגבר עם רווח משמעותי.
קריסטל קוורץ ומעגל תהודה מקביל: גביש קוורץ, הממוקם בין הכניסה לפלט של סיכת המתנד הקריסטלית, יוצר למעשה מעגל תהודה מקביל.תדר התנודה מתיישר עם תדר התהודה המקביל של הגביש.האגפים בקריסטל הם שני קבלים מקורקעים, בעיקרם הקבלים המחלקים מתח של מעגל שלוש הנקודות.נקודת הקרקע משמשת כנקודת ההפרדה של המתח.מנקודת המבט של המעגל התהודה המקביל, אלה יוצרים משוב חיובי, ומבטיחים תנודה רציפה.
שיקולי קבלים: בעיצוב שבבים, קבלים אלה מעוצבים מראש, בדרך כלל שווים ביכולת אך קטנים, ואולי מגבילים את יכולת ההסתגלות של טווח התדרים.כאשר הם מתווספים חיצונית, הערכים שלהם, כמה PF לעשרות PF, תלויים במאפייני התדר והגביש.חיוני לציין שערכי הסדרה שלהם, המחוברים במקביל למיכל התהודה, יכולים להשפיע על תדר התנודה.מקדם משוב של 0.5 בדרך כלל מספיק לתנודה.עם זאת, אם התנודה נאבקת ליזום או נשארת לא יציבה, התאמת קיבול הקרקע בכניסה והגברת קיבול הפלט יכולה לשפר את המשוב.
תפקיד הנגד: הנגד המקשר בין הקלט והפלט של מתנד הקריסטל מציג משוב שלילי, ומבטיח שהמגבר פועל באזור ליניארי בעל רווח גבוה.זה גם מגביל את הזרם, ומגן על מתנד הקריסטל מפני נזק פוטנציאלי על ידי אובר -דרייב של התפוקה של המהפך.נגדי זה הופך מהפך לוגיקה למכשיר אזור ליניארי גבוה.ברוויה הרווח נעלם וללא רווח, תנודה נפסקת.למטרות תנודה, במיוחד עם CMOs, נגן זה, לעיתים קרובות חורג מ -1 מ ', צריך להיות מחובר חיצונית.עם TTL, המורכבות משתנה עם סוג.אם השבב מציין סיכת מתנד קריסטל, כמו במעבדי מיקרו, תוספת חיצונית אינה נחוצה בגלל שילוב פנימי.
בעיקרו של דבר, הנגד מוסיף לולאת משוב למהפך של המעגל ויוצר מגבר.כאשר הקריסטל משובץ, המקבילה AC של לולאת משוב זו מהדהדת בתדר הגביש.בהתחשב בערך ה- Q הגבוה של הגביש, וריאציות התנגדות משמעותיות משפיעות באופן מינימלי על תדירות התפוקה.