வெளிப்புற சுமை மின்தேக்கிகள் மற்றும் கிரிஸ்டல் சுமைக்கு இடையிலான உறவு

மின்னணு சுற்றுகளில், கிரிஸ்டல் ஆஸிலேட்டர்கள் மிகவும் பொதுவான கடிகார ஆதாரங்களில் ஒன்றாகும். படிக ஆஸிலேட்டரின் சரியான தொடக்க மற்றும் நிலையான செயல்பாட்டை உறுதி செய்ய, சுற்றுவட்டத்தில் உள்ள வெளிப்புற சுமை மின்தேக்கிகள் அதன் சுமை கொள்ளளவு (CL) படி சரியாக வடிவமைக்கப்பட வேண்டும். தவறான மின்தேக்கி பொருத்தம் அலைவு, அதிகரித்த அதிர்வெண் விலகல் மற்றும் கணினி உறுதியற்ற தன்மை ஆகியவற்றில் சிரமத்தை ஏற்படுத்தும்.

இந்த கட்டுரை படிக ஆஸிலேட்டர் சுமை கொள்ளளவின் பொருள், வெளிப்புற மின்தேக்கிகளுக்கான கணக்கீட்டு முறை மற்றும் சுற்று வடிவமைப்பில் உள்ள நடைமுறைக் கருத்துகள் பற்றிய விரிவான பகுப்பாய்வை வழங்கும்.

Ⅰ. ஒரு படிக ஆஸிலேட்டரின் சுமை கொள்ளளவு (CL) என்ன?

படிக உற்பத்தியாளர்கள் பொதுவாக 18pF, 20pF, 12pF போன்ற தரவுத்தாளில் பெயரளவு சுமை கொள்ளளவு மதிப்பை (CL) குறிப்பிடுகின்றனர்.

வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், சமமான சுமை கொள்ளளவு CL க்கு சமமாக இருக்கும்போது மட்டுமே கிரிஸ்டல் ஆஸிலேட்டர் துல்லியமான அதிர்வெண்ணை வெளியிட முடியும்.

Ⅱ. வெளிப்புற சுமை மின்தேக்கிகள் சுமை கொள்ளளவை எவ்வாறு பாதிக்கின்றன?

ஒரு பொதுவான படிக ஆஸிலேட்டர் சுற்று பின்வரும் வடிவத்தை எடுக்கும்:

C1 மற்றும் C2 ஆகியவை தரையுடன் இணைக்கப்பட்ட இரண்டு வெளிப்புற மின்தேக்கிகள் (பொதுவாக SMD மின்தேக்கிகள்);

XTAL இன் இரண்டு முனையங்களும் படிக ஆஸிலேட்டரின் இரண்டு ஊசிகளுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன;

நடைமுறையில், படிகத்தின் சமமான சுமை கொள்ளளவு CL ஆனது PCB மற்றும் தொகுப்பால் அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட ஒட்டுண்ணி கொள்ளளவு Cp உடன் இணைந்து, தொடரில் C1 மற்றும் C2 ஆல் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

Ⅲ. கணக்கீட்டு சூத்திரம்: CL அடிப்படையில் வெளிப்புற மின்தேக்கி மதிப்பை எவ்வாறு தீர்மானிப்பது?

சமமான சுமை கொள்ளளவுக்கான (CL) சூத்திரம் பின்வருமாறு:

எங்கே:

C1, C2: தரையில் இணைக்கப்பட்ட வெளிப்புற மின்தேக்கிகள்;

Cp: ​​PCB ட்ரேஸ்கள், பேக்கேஜிங் போன்றவற்றால் அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட ஒட்டுண்ணி கொள்ளளவு (பொதுவாக 2pF முதல் 5pF வரை, உருவகப்படுத்துதல் அல்லது அனுபவத்தின் மூலம் மதிப்பிடலாம்);

CL: கிரிஸ்டல் ஆஸிலேட்டர் டேட்டாஷீட்டில் குறிப்பிடப்பட்ட பெயரளவு சுமை கொள்ளளவு.

【விளக்க உதாரணம்】

படிக விவரக்குறிப்பு CL=18pF என்றும், PCB ஒட்டுண்ணி கொள்ளளவு Cp ≈ 5pF என்றும் வைத்துக்கொள்வோம். C1 மற்றும் C2க்கான பொருத்தமான மதிப்புகளைக் கணக்கிட:

முதலில், மதிப்புகளை சூத்திரத்தில் மாற்றவும்:

C1=C2=C என்று வைத்துக் கொண்டால், சூத்திரம் எளிதாக்குகிறது:

இதன் விளைவு:

✅ எனவே, பரிந்துரைக்கப்படும் வெளிப்புற மின்தேக்கிகள்: C1=C2 =27pF (தரநிலை மதிப்பு).

Ⅳ. பொருந்தாத வெளிப்புற மின்தேக்கிகள் ஏன் சிக்கல்களை ஏற்படுத்துகின்றன?

அதிர்வெண் விலகல்: வெளிப்புற மின்தேக்கிகள் மிகவும் சிறியதாகவோ அல்லது மிகப் பெரியதாகவோ இருந்தால், படிகமானது அதன் பெயரளவு அதிர்வெண்ணிலிருந்து விலகி, கணினி கடிகார பிழைகளை ஏற்படுத்தும்.

தொடக்க-சிரமம் அல்லது உறுதியற்ற தன்மை: அதிகப்படியான ஏற்றம் ஆதாயத்தைக் குறைக்கிறது, இது படிகத்தைத் தொடங்குவதில் தோல்வியை ஏற்படுத்தலாம் அல்லது அதிர்வெண் நடுக்கத்தை அனுபவிக்கலாம்.

அதிகரித்த மின் நுகர்வு: முறையற்ற ஏற்றுதல் படிக ஆஸிலேட்டர் சர்க்யூட்டில் அதிக ஆற்றல் நுகர்வுக்கு வழிவகுக்கிறது.

அதிகரித்த EMI: நிலையற்ற அலைவுகள் போலி அதிர்வெண்களை உருவாக்கலாம், இது கணினி மின்காந்த இணக்கத்தன்மையை (EMC) பாதிக்கலாம்.

Ⅴ. வடிவமைப்பு பரிந்துரைகள் மற்றும் பொறியியல் நடைமுறைகள்

படிக ஆஸிலேட்டர் டேட்டாஷீட்டை கவனமாக மதிப்பாய்வு செய்யவும்

CL மதிப்பை தீர்மானிக்கவும்.

பரிந்துரைக்கப்பட்ட சுற்று இடவியலைப் புரிந்து கொள்ளுங்கள்.

வெளிப்புற மின்தேக்கி மதிப்புகளின் வரம்பு பரிந்துரைக்கப்பட்டுள்ளதா எனச் சரிபார்க்கவும்.

2. உண்மையான குழு சூழலைக் கவனியுங்கள்

PCB உருவகப்படுத்துதல் அல்லது அனுபவத்தைப் பயன்படுத்தி Cp ஐ மதிப்பிடவும்.

அதிக-வேகம் அல்லது துல்லியமான கடிகாரங்களுக்கு (எ.கா., தகவல் தொடர்பு அமைப்புகள், MCU முக்கிய அதிர்வெண் > 100MHz), துல்லியமான கணக்கீடு அல்லது சோதனை பரிந்துரைக்கப்படுகிறது.

3. சமச்சீர் மின்தேக்கிகளைப் பயன்படுத்தவும்

அதிர்வெண்ணை மையப்படுத்தவும் சத்தத்தை சமப்படுத்தவும் பொதுவாக C1=C2 பரிந்துரைக்கப்படுகிறது.

சமச்சீரற்ற வடிவமைப்பு சிறப்பு பொருந்தக்கூடிய தேவைகளுக்கும் பயன்படுத்தப்படலாம்.

4. பிழைத்திருத்தத்திற்கு SMD மின்தேக்கி வரிசையைப் பயன்படுத்தவும்

சரியான பொருத்தத்தைக் கண்டறிய SMD மின்தேக்கிகளுடன் (எ.கா., 10pF, 15pF, 22pF, 27pF, முதலியன) பரிசோதனை செய்யவும்;

ஸ்பெக்ட்ரம் பகுப்பாய்வி அல்லது அலைக்காட்டியைப் பயன்படுத்தி வெளியீட்டு நிலைத்தன்மை மற்றும் அதிர்வெண் துல்லியத்தை சரிபார்க்கவும்.

6,பொதுவானதுஅடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

முடிவுரை

ஒரு படிக ஆஸிலேட்டருக்கான வெளிப்புற சுமை மின்தேக்கிகளின் வடிவமைப்பு ஒரு சிறிய ஆனால் முக்கியமான விவரமாகும், இது கடிகார அமைப்பின் நிலைத்தன்மை மற்றும் துல்லியத்தை நேரடியாக பாதிக்கிறது. CL மற்றும் C1/C2 இடையேயான கணக்கீட்டு உறவைப் புரிந்துகொள்வது மற்றும் உண்மையான PCB ஒட்டுண்ணி கொள்ளளவு அடிப்படையில் அளவுருக்களை சரிசெய்தல், நம்பகமான அலைவு மற்றும் துல்லியமான அதிர்வெண்ணை அடைவதற்கு முக்கியமாகும்.

அதிக-வேக டிஜிட்டல் அமைப்புகள், தகவல் தொடர்பு சாதனங்கள் அல்லது கடிகாரத் தேவைகளைக் கொண்ட அமைப்புகளில், கிரிஸ்டல் ஆஸிலேட்டரின் சுமை கொள்ளளவை சரியாகத் தேர்ந்தெடுத்து பொருத்துவது என்பது ஒரு பொறியியல் பணியாகும், இது தீவிரமாக எடுத்துக்கொள்ளப்பட வேண்டும்.

எச்.சி.ஐஒரு தொழில்முறை ஆய்வகம் மற்றும் 20 ஆண்டுகளுக்கும் மேலான அனுபவமுள்ள பயன்பாட்டு பொறியாளர்கள் குழுவைக் கொண்டுள்ளது, வாடிக்கையாளர்களுக்கு இலவச தொழில்முறை பொருத்தம் மற்றும் சோதனை சேவைகளை வழங்குகிறது. இது சம்பந்தமாக உங்களுக்கு ஏதேனும் தேவைகள் இருந்தால், தயவுசெய்து எங்கள் விற்பனை அல்லது தொழில்நுட்ப ஊழியர்களை தொடர்பு கொள்ளவும்.