Elektronisten laitteiden suunnittelussa ja levityksessä Crystal Oscillator, ydintaajuuden ohjauskomponenttina, on ratkaiseva rooli laitteen kokonaistutkimuksessa ja tarkkuudessa.Kideskillaattorin taajuustarkkuuden vaikutusta järjestelmän suorituskykyyn ei voida sivuuttaa, mutta käytännössä kideskillaattorin taajuudella on usein tietty poikkeama.Nämä poikkeamat eivät johdu vain lämpötilan, jännitteen vaihtelun, mekaanisen rasituksen ja valmistusprosessien eroista, vaan myös harhakapasitanssi vaikuttaa merkittävästi.Tämän artikkelin tarkoituksena on syventää kidekapasitanssin luonnetta, sen vaikutusta kiteiden suorituskykyyn ja siihen, kuinka näitä vaikutuksia voidaan hallita tehokkaasti.
Kristallioskillaattorin kulkukapasitanssin luonne ja vaikutus
Määritelmä kulkukapasitanssi
Kristallioskillaattorien kulkukapasitanssi viittaa pääasiassa piirilevyllä tahattomasti muodostettuun kapasitanssiin.Tämä tapahtuu yleensä, kun johtojen ja elektronisten komponenttien välinen eristys on epätäydellinen tai komponenttiväli on liian pieni.Nämä odottamattomat kapasitanssit vaikuttavat kideoskillaattorin lähtötaajuuden tarkkuuteen ja stabiilisuuteen, ja siitä tulee piilotettu vaara, joka vaikuttaa järjestelmän suorituskykyyn.
Kulkevan kapasitanssin vaikutus
Hajakapasitanssilla on monia negatiivisia vaikutuksia kristallioskillaattorin suorituskykyyn.Ne muuttavat ensin kideskillaattorin lastausolosuhteet, mikä puolestaan vaikuttaa taajuuslähtöön.Samanaikaisesti kulkevan kapasitanssin läsnäolo johtaa piirin energian menetyksen lisääntymiseen heikentäen kideskillaattorin stabiilisuutta ja luotettavuutta.Lisäksi kulkeva kapasitanssi voi aiheuttaa harmonisia häiriöitä piirissä, mikä vahingoittaa järjestelmän suorituskykyä edelleen.
Menetelmät kideskillaattorin kulkukapasitanssin hallitsemiseksi
Piirilevyn materiaalin valinnan optimointi
Pienten dielektristen vakiomateriaalien valitseminen piirilevymateriaaleina voi vähentää tehokkaasti kulkukapasitanssin vaikutusta.Samanaikaisesti piirilevyn eristyskyvyn parantaminen voi myös auttaa vähentämään kulkukapasitanssin muodostumista.
Paranna piirilevyn asettelua ja reititystä
Piirilevyn suunnitteluvaiheen aikana kideskillaattorin sijoittaminen ja kytkentä tulisi harkita kokonaan.Kohtuullinen asettelu ja hivenaihe voi vähentää kytkentäkapasitanssia kideskillaattorin ja muiden komponenttien välillä, vähentäen siten kulkevan kapasitanssin vaikutusta.Korkean taajuuden signaalilinjojen osalta lyhennä linjan pituutta ja vähennä taipumista niin paljon kuin mahdollista signaalin vääristymisen ja häiriöiden vähentämiseksi.
Lisää irrottamisen kondensaattorit
Kristallioskillaattorin ympärille sopivien irrottamisen kondensaattorien lisääminen voi vähentää melua tehokkaasti virtalähteisiin ja pohjaviivoihin, vähentäen siten kulkevan kapasitanssin vaikutusta.Kondensaattorien valinta olisi määritettävä piirin erityistarpeiden perusteella.
Paranna komponenttikokoonpanon tarkkuutta
Komponenttikokoonpanon tarkkuuden parantaminen auttaa vähentämään komponenttien välistä etäisyyttä ja virheitä vähentäen siten kulkukapasitanssin muodostumista.Lisäksi korkean vakauden komponenttien käyttö voi myös parantaa järjestelmän yleistä suorituskykyä.