Một bộ tạo dao động tinh thể, một thiết bị có các thông số nhiều mặt, bản lề đáng kể về điện dung và điện trở.Nhưng chính xác làm thế nào để các tham số này ảnh hưởng đến chức năng của nó?Hãy để giải nén điều này.
Điện dung tải: Điện dung tải của bộ tạo dao động tinh thể là rất quan trọng cho dao động tiêu chuẩn của nó.Thông thường, các tụ điện bên ngoài được sử dụng để cân bằng điện dung tương đương ở đầu dao động tinh thể kết thúc với điện dung tải.Khi độ chính xác là chìa khóa, ngay cả điện dung từ đầu vào đầu vào IC đến mặt đất cũng được xem xét.Thông thường, tụ điện được kết nối là gấp đôi điện dung tải cần thiết, nhằm gần đúng giá trị điện dung tải.Công thức, điện dung tải của bộ tạo dao động tinh thể = [(cd*cg)/(cd+cg)]+cic+c, gói gọn mối quan hệ này.
Các chân dao động tinh thể: Các chân trên các chip logic khác nhau có thể được ví như một bộ dao động ba điểm điện dung.Bên trong, thường có một biến tần, hoặc một loạt các biến tần số lẻ.Một điện trở, thường là vài MΩ đến hàng chục MΩ cho các chip CMOS, được kết nối giữa chân đầu ra XO và pin đầu vào XI của bộ tạo dao động tinh thể.Thông thường, điện trở này được tích hợp vào nhiều chân chip, phủ nhận sự cần thiết của một kết nối bên ngoài.Vai trò của nó?Để duy trì biến tần ở trạng thái tuyến tính khi bắt đầu dao động, hoạt động như một bộ khuếch đại với mức tăng đáng kể.
Mạch cộng hưởng tinh thể thạch anh và song song: tinh thể thạch anh, nằm giữa đầu vào và đầu ra của chân dao động tinh thể, tạo thành một mạch cộng hưởng song song.Tần số dao động phù hợp với tần số cộng hưởng song song tinh thể.FLANKing Các tinh thể là hai tụ điện nối đất, về cơ bản là các tụ điện chia điện áp của mạch ba điểm.Điểm mặt đất phục vụ như điểm phân chia điện áp.Từ quan điểm của mạch cộng hưởng song song, những điều này tạo ra một phản hồi tích cực, đảm bảo dao động liên tục.
Xem xét tụ điện: Trong thiết kế chip, các tụ điện này được hình thành trước, thường bằng công suất nhưng nhỏ, có thể hạn chế khả năng thích ứng của phạm vi tần số.Khi được thêm vào bên ngoài, các giá trị của chúng, một số PF đến hàng chục PF, phụ thuộc vào các đặc điểm tần số và tinh thể.Điều quan trọng cần lưu ý là các giá trị chuỗi của chúng, được kết nối song song với bể cộng hưởng, có thể ảnh hưởng đến tần số dao động.Một hệ số phản hồi là 0,5 thường là đủ cho dao động.Tuy nhiên, nếu dao động đấu tranh để bắt đầu hoặc không ổn định, việc điều chỉnh điện dung mặt đất ở đầu vào và tăng điện dung đầu ra có thể tăng cường phản hồi.
Vai trò điện trở: Điện trở liên kết đầu vào và đầu ra của bộ tạo dao động tinh thể giới thiệu phản hồi âm, đảm bảo bộ khuếch đại hoạt động ở vùng tuyến tính có mức tăng cao.Nó cũng giới hạn dòng điện, bảo vệ bộ tạo dao động tinh thể khỏi thiệt hại tiềm tàng bởi quá trình vượt qua đầu ra của biến tần.Điện trở này biến đổi một bộ biến tần logic thành một thiết bị vùng tuyến tính có mức tăng cao.Trong bão hòa, mức tăng biến mất, và không có lợi, dao động chấm dứt.Đối với mục đích dao động, đặc biệt là với CMO, điện trở này, thường vượt quá 1m, phải được kết nối bên ngoài.Với TTL, độ phức tạp thay đổi theo loại.Nếu chip chỉ định một chân dao động tinh thể, giống như trong một số bộ vi xử lý, thì bổ sung bên ngoài là không cần thiết do tích hợp bên trong.
Về bản chất, điện trở thêm một vòng phản hồi vào biến tần mạch, tạo thành một bộ khuếch đại.Khi tinh thể được nhúng, AC tương đương với vòng phản hồi này cộng hưởng ở tần số của tinh thể.Với giá trị Q cao của tinh thể, các biến thể điện trở đáng kể ảnh hưởng tối thiểu đến tần số đầu ra.