در طراحی و کاربرد تجهیزات الکترونیکی ، نوسان ساز کریستال ، به عنوان مؤلفه کنترل فرکانس هسته ، نقش تعیین کننده ای در عملکرد کلی و دقت تجهیزات دارد.تأثیر دقت فرکانس نوسان ساز کریستال بر عملکرد سیستم را نمی توان نادیده گرفت ، اما در عمل ، فرکانس نوسان ساز کریستال اغلب دارای درجه خاصی از انحراف است.این انحرافات نه تنها ناشی از تفاوت در دما ، نوسانات ولتاژ ، استرس مکانیکی و فرآیندهای تولید است ، بلکه به میزان قابل توجهی تحت تأثیر ظرفیت ولگرد قرار می گیرد.هدف از این مقاله این است که به ماهیت خازن ولگرد کریستال ، تأثیر آن بر عملکرد کریستال و چگونگی کنترل مؤثر این اثرات بپردازیم.
طبیعت و تأثیر خازن ولگرد کریستال
تعریف ظرفیت ولگرد
خازن ولگرد در نوسان سازهای کریستالی عمدتاً به خازن تشکیل شده ناخواسته در برد مدار اشاره دارد.این معمولاً زمانی اتفاق می افتد که عایق بین سیمها و اجزای الکترونیکی ناقص باشد یا فاصله جزء خیلی کوچک باشد.این خازن های غیر منتظره بر دقت و پایداری فرکانس خروجی نوسان ساز کریستال تأثیر می گذارد و به یک خطر پنهان تبدیل می شود که بر عملکرد سیستم تأثیر می گذارد.
تأثیر خازن ولگرد
خازن ولگرد تأثیرات منفی زیادی بر عملکرد نوسان ساز کریستال دارد.آنها ابتدا شرایط بارگذاری نوسان ساز کریستال را تغییر می دهند ، که به نوبه خود بر بازده فرکانس تأثیر می گذارد.در عین حال ، وجود خازن ولگرد منجر به افزایش از دست دادن انرژی در مدار می شود و ثبات و قابلیت اطمینان نوسان ساز کریستال را تضعیف می کند.علاوه بر این ، خازن ولگرد می تواند باعث ایجاد تداخل هارمونیک در مدار شود و عملکرد سیستم را بیشتر آسیب برساند.
روشهای کنترل خازن ولگرد کریستال
بهینه سازی انتخاب مواد صفحه مدار
انتخاب مواد ثابت دی الکتریک کم به عنوان مواد تخته مدار می تواند به طور موثری تأثیر خازن ولگرد را کاهش دهد.در عین حال ، بهبود عملکرد عایق صفحه مدار همچنین می تواند به کاهش شکل گیری خازن ولگرد کمک کند.
طرح بندی و مسیریابی برد مدار را بهبود بخشید
در مرحله طراحی صفحه مدار ، قرار دادن و اتصال اسیلاتور کریستال باید کاملاً در نظر گرفته شود.طرح معقول و طراحی ردیابی می تواند ظرفیت اتصال بین نوسان ساز کریستال و سایر اجزای را کاهش دهد و از این طریق تأثیر خازن ولگرد را کاهش می دهد.برای خطوط سیگنال با فرکانس بالا ، طول خط را کوتاه کرده و خم ها را تا حد امکان کاهش دهید تا اعوجاج و تداخل سیگنال کاهش یابد.
خازن های جداشنگ را اضافه کنید
افزودن خازن های جداکننده مناسب در اطراف نوسان ساز کریستال می تواند به طور موثری سر و صدای منبع تغذیه و خطوط زمینی را کاهش دهد و از این طریق تأثیر خازن ولگرد را کاهش می دهد.انتخاب خازن های جداشده باید بر اساس نیازهای خاص مدار تعیین شود.
دقت مونتاژ مؤلفه را بهبود بخشید
بهبود دقت مونتاژ مؤلفه به کاهش فاصله و خطاهای بین اجزای کمک می کند و از این طریق شکل گیری خازن ولگرد را کاهش می دهد.علاوه بر این ، استفاده از مؤلفه های با استحکام بالا نیز می تواند عملکرد کلی سیستم را بهبود بخشد.