晶振是决定了电表电路开始工作的先决条件
时间:2017-08-31 作者:91再生 来源:91再生网
废旧电表公司常把晶振比喻为电表电路的心脏,这是因为,电表电路的所有工作都离不开时钟信号,晶振直接控制着整个系统,若晶振不运作那么整个系统也就瘫痪了,所以晶振是决定了电表电路开始工作的先决条件。
废旧电表公司常说的晶振,是石英晶体振荡器和石英晶体谐振器两种,他们都是利用石英晶体的压电效应制作而成。在石英晶体的两个电极上施加电场会使晶体产生机械变形,反之,如果在晶体两侧施加机械压力就会在晶体上产生电场。并且,这两种现象是可逆的。利用这种特性,在晶体的两侧施加交变电压,晶片就会产生机械振动,同时产生交变电场。这种震动和电场一般都很小,但是在某个特定频率下,振幅会明显加大,这就是压电谐振,类似于废旧电表公司常见到的LC回路谐振。
作为电表电路中的心脏,晶振在智能产品中是如何发挥作用的呢?以智能家居如空调、窗帘、安防、监控等产品来说,都需要无线传输模块,它们通过蓝牙、WIFI或ZIGBEE等协议,将模块从一端发到另一端,或直接通过手机控制,而晶振就是无线模块里的核心元件,影响着整系统的稳定性,所以选择好系统使用的晶振,决定了电表电路的成败。
由于晶振在电表电路中的重要性,在使用和设计的时候废旧电表公司需要小心处理:
1、晶振内部存在石英晶体,受到外部撞击或跌落时易造成石英晶体断裂破损,进而造成晶振不起振,所以在设计电路时要考虑晶振的可靠安装,其位置尽量不要靠近板边、设备外壳等。
2、在手工焊接或机器焊接时,要注意焊接温度。晶振对温度比较敏感,焊接时温度不能过高,并且加热时间尽量短?
合理的晶振布局可以抑制电表电路系统辐射干扰:
一、问题描述
该产品为野外摄像机,内分核心控制板、sensor板、摄像头、SD存储卡和电池五部分组成,外壳为塑胶壳,小板仅有两个接口:DC5V外接电源接口和数据传输的USB接口。经过辐射测试发现有33MHz左右的谐波杂讯辐射问题。
原始测试数据如下:
二、分析问题
该产品外壳结构塑胶外壳,是非屏蔽材料,整机测试只有电源线和USB线引出壳体,难道干扰频点是由电源线和USB线辐射出来的吗?故分别作了一下几步测试:
(1)仅在电源线上加磁环,测试结果:改善不明显;
(2)仅在USB线上加磁环,测试结果:改善仍然不明显;
(3)在USB线和电源线都加磁环,测试结果:改善较明显,干扰频点整体有所下降。
从上可得,干扰频点是从两个接口带出来的,并非是电源接口或USB接口的问题,而是内部干扰频点耦合到这两个接口所导致的,仅屏蔽某一接口不能解决问题。
废旧电表公司经过近场量测发现,干扰频点来之于核心控制板的一个32.768KHz的晶振,产生很强的空间辐射,使得周围的走线和GND都耦合了32.768KHz谐波杂讯,再通过接口USB线和电源线耦合辐射出来。而该晶振的问题在于以下两点问题所导致的:
(1)晶振距离板边太近,易导致晶振辐射杂讯。
(2)晶振下方有布信号线,这易导致信号线耦合晶振的谐波杂讯。
(3)滤波器件放在晶振下方,且滤波电容与匹配电阻未按照信号流向排布,使得滤波器件的滤波效果变差。
三、解决对策
根据分析得出以下对策:
(1)晶体的滤波电容与匹配电阻靠近CPU芯片优先放置,远离板边;
(2)切记不能在晶体摆放区域和下方投影区内布地;
(3)晶体的滤波电容与匹配电阻按照信号流向排布,且靠近晶体摆放整齐紧凑;