دليل مصمم اختيار كريستال كيلو هرتز

منتجات التوقيت موجودة في كل مكان تقريباً وهي عنصر مهم في المجتمع الحديث. التوقيت الدقيق يتطلب أجهزة مثل بلورات الكوارتز التي يمكن أن تتذبذب على ترددات دقيقة،بالإضافة إلى الدوائر المتكاملة التي تتحكم في الأجهزةتتضمن وحدات الساعة المغلفة عادةً كل من البلورات وICs التحكم. يختلف نطاق تردد دوائر المذبذب الإلكتروني من كيلو هيرتز (كيه هرتز) إلى ميغا هيرتز (ميه هرتز).

ويمكن بيع بلورات كيه هرتز بشكل منفصل أو متكاملة في منتجات أخرى مثل مذبذبات بلورية (CXO) ، ومذبذبات بلورية معالجة درجة الحرارة الرقمية (DTCXO) ، وساعات الوقت الحقيقي (RTC).

العوامل التي تحدد اختيار بلورات كيه هرتز
عند اختيار بلورات kHz للتطبيقات ، فإن الحجم والتردد المرغوب فيه هما أهم الاعتبارات ، ولكن المعايير الأخرى مهمة أيضًا لتصميم الدوائر المناسبة.

ويشمل ذلك:

تحمل التردد والاستقرار والشيخوخة
سعة الحمل (CL)
المقاومة المتساوية في السلسلة (ESR)
مستوى القيادة (DL)
درجة حرارة العمل
كريستالات كيه هرتز عادة ما يكون لديها متطلبات للدوائر المتكاملة المحددة للتطبيقات (ASICs) ، والتي تحدد قيم المعلمات المطلوبة.يمكن أن توفر معلومات ASIC نقطة انطلاق صلبة لتصميم الدوائرويعني الاتجاه نحو تصغير الدوائر الإلكترونية أن المصممين يحتاجون إلى إيلاء اهتمام خاص للعوامل المذكورة أعلاه.حيث أن حجم وتغليف المكونات الكثيف يمكن أن يؤثر على خصائص وأداء البلوراتومع ذلك، فإن عملية تصنيع التصوير الضوئي تضمن أن تصغير دوائر مذبذب الكريستال لا يؤثر على المعلمات المطلوبة لعملها الفعال.

تحمل التردد والاستقرار والشيخوخة
على الرغم من أن البلورات تحدد ترددات محددة ، إلا أن انحرافات التردد قد تحدث بسبب الإجهاد أثناء التصنيع أو الإجهاد السطحي أثناء التشغيل اليومي.يمكن تلخيص انحراف التردد بتقييم ثلاثة معاييرالتسامح مع التردد، استقرار التردد، والشيخوخة.

يتم تعريف تحمل التردد على أنه الفرق بين التردد الفعلي والتردد الاسمي للبلور عند + 25 درجة مئوية.الاستقرار الترددي يشير إلى الحد الأقصى لتغيير التردد الناجم عن درجة الحرارة داخل نطاق درجة الحرارة المحددلتحسين دقة الكريستال ، يوصى باستخدام kHz XO ، والتي يمكن أن تأخذ في الاعتبار الاختلاف الترددي مع درجة الحرارة (الشكل 1) وإجراء المعايرة المقابلة.أخيراً، الشيخوخة تشير إلى تحرك التردد بمرور الوقت. يمكن أن يقلل الختم من آثار الشيخوخة ، ولكن قد يزيد من الحجم.