Smíšený

Jak určit rezonátor z křemenného krystalu

Jak určit rezonátor z křemenného krystalu

Při pohledu na to, jak specifikovat rezonátor z křemenného krystalu, je nutné pochopit, co výrobci potřebují, aby mohli vyrobit součástku, která splňuje požadavky, které jsou na ni kladeny.

Aby bylo možné správně určit křemenný krystal, jsou potřeba specifikace včetně zátěžové kapacity, typu rezonance a mnoha dalších.

Výrobci často budou mít proforma list, do kterého je třeba přidat různé číselné údaje.

Specifikace frekvence

Je zřejmé, že hlavní specifikací pro jakýkoli křemenný rezonátor je jeho frekvence. To je obvykle vyjádřeno tolika významnými čísly, kolik je požadováno frekvenční tolerancí, ačkoli sedm čísel je obvykle maximum. Je rozumné vyjádřit frekvenci na správný počet platných čísel, aby nedocházelo k nedorozuměním v této oblasti specifikace křemenného krystalu.

Typ rezonance

U křemenných krystalů lze použít dva typy rezonance. Jednou je paralelní rezonance a druhou sériová rezonance. Skutečný požadovaný typ bude záviset na použitém obvodu. I když krystaly budou fungovat v obou režimech, frekvence rezonance pro každý typ rezonance se mírně liší. U některých aplikací, jako jsou generátory hodin mikroprocesoru, nemusí být malý rozdíl mezi těmito dvěma frekvencemi problém, ale u mnoha jiných ano. Specifikace krystalu by tedy měla jasně zahrnovat požadovaný typ rezonance.


Režim krystalového rezonátoru

Křemenné krystaly mohou pracovat buď v základním režimu, nebo v režimu overtone. Frekvence pod 25 MHz krystaly jsou normálně navrženy tak, aby pracovaly v jejich základním režimu, zatímco nad tímto budou normálně navrženy pro podtónový provoz, i když s výrobními technikami zlepšujícími se vysokofrekvenční krystaly jsou stále k dispozici. Režim je proto důležitým prvkem specifikace krystalu.

Při objednávání podtónového krystalu uveďte přesnou frekvenci provozu a ne to, co se očekává jako základní frekvence, protože může dojít k záměně nad požadovanou frekvencí a protože podtónová frekvence krystalu není přesně stejná jako harmonická základní frekvence, může to mít za následek nesprávnou dodávku frekvence. Frekvence krystalů podtónu je obvykle vyjádřena v MHz, zatímco frekvence pracující na své základní frekvenci je obvykle vyjádřena v kHz.

Specifikace kapacitance zátěže krystalů

Nejběžnějším typem krystalu je paralelní rezonance, kde krystal pracuje na frekvenci nad svou sériovou rezonanční frekvencí (bod s nejnižší impedancí). Při provozu v paralelním rezonančním režimu potřebuje krystalový rezonátor úroveň zátěžové kapacity. Toto je kapacita obvodu oscilátoru, jak je prezentována rezonátoru s křemenným krystalem. Externí kapacita tvoří součást rezonančního obvodu. Jedna běžná hodnota zátěžové kapacity je 30pF, ačkoli 20pF je také široce používáno.

Specifikace tolerance kalibrace

Toto je konečná frekvence krystalu při výrobě při teplotě 25 ° C, která se obvykle předpokládá na provozní teplotu elektronického zařízení. Pokud se však má krystal použít v peci, měla by se místo toho uvést teplota v peci. Samotná kalibrační tolerance je vyjádřena v ppm (části na milion).

Teplotní stabilita

Stabilita teploty je další důležitou oblastí specifikace krystalu a je to přípustná odchylka frekvence, jak se teplota mění. Normálně opět vyjádřeno v ppm, z frekvence při referenční teplotě na stupeň Celsia. Někdy může specifikace krystalu použít kmitočtovou toleranci skládající se ze součtu tolerancí kalibrace a teplotní stability.

Styl držáku

Krystaly se dodávají v různých baleních. Existuje celá řada standardních odrůd používaných s montáží do průchozích otvorů a zásuvkami. Styly jako HC43 atd. Jsou stále široce dostupné, ale existuje také mnoho nových balíčků pro použití s ​​pájením na povrchovou montáž. Pro konečné rozhodnutí je nutné nahlédnout do datových listů výrobců.

Stárnutí křemenného krystalu

Stárnutí křemenných krystalů bude záviset na řadě faktorů, zejména na zapouzdření. Obvykle je nejvyšší v prvních několika týdnech provozu a ve výsledku se před použitím naběhnou krystaly používané ve vysoce kvalitních oscilátorech pece. Údaje o stárnutí jsou vyjádřeny v určitém počtu ppm za danou dobu, často za den a / nebo rok.

Rušivé odpovědi

V některých aplikacích mohou být důležité falešné odpovědi, ale existují některé odpovědi, které mohou být v rozmezí několika set kilohertz hlavní frekvence. Obvykle jsou nízké a zřídka způsobují problémy v obvodech oscilátoru, kromě případů, kdy vyladěný obvod použitý v oscilátoru rezonuje na stejné frekvenci jako blízká odezva. Mohou být důležitější v aplikacích filtrů a může být nutné určit maximální úrovně odezvy vzhledem k hlavní odezvě. Je pravděpodobné, že ve filtru bude použito několik krystalů a ne všechny budou používat stejnou frekvenci. To bude mít za následek, že se reakce budou objevovat také na různých frekvencích, což problém zmenší.

Aktivita

Mírou aktivity krystalu je odporová složka, která je vidět v pohybovém rameni jeho ekvivalentního obvodu. Jak by se dalo očekávat, odpor a Q jsou vzájemně nepřímo úměrné.

Při zadávání objednávky na křemenný krystal je nutné zajistit, aby bylo provedeno vše pro zajištění správné specifikace. Výroba prototypu může někdy trvat několik týdnů, a proto je nutné zajistit, aby bylo vše správně dokončeno, aby nedocházelo k nedorozuměním, a zajistit správnost všech údajů. Správným zadáním krystalu lze normálně získat rychlou službu.


Podívejte se na video: VÝROBA BLYŠTIVÝCH KRYSTALŮ (Prosinec 2021).