В каждой системе на основе микросхемы для работы с отдельными устройствами присутствует компонент под названием кристаллический генератор (или генератор частоты). Что же такое кристаллический генератор? Насколько хорошо вы о нем знаете? В этой статье мы расскажем вам подробнее.
I. Что такое кристаллический генератор?
Под кристаллическим резонатором в первую очередь понимают кристаллический генератор — тонкий ломтик кварцевого кристалла, вырезанный под определённым углом ориентации, который называют кристаллическим пластином и является ключевым компонентом часов. Кристаллический резонатор, или кристаллический резонатор, — это элемент, в который внутри корпуса интегральная схема (ИС) формирует резонансную цепь.
II. Как работает кристаллический генератор?
Кристаллический резонатор — это резонансное устройство, в основном созданное на основе пьезоэлектрического эффекта кварцевого кристалла. При подаче электрического поля на два электрода кристалла он подвергается механической деформации. Напротив, при приложении механического давления с обеих сторон кристалла в соответствующем направлении возникает электрическое поле — это и есть пьезоэлектрический эффект. Если на два электрода кристалла подать переменное напряжение, он начинает вибрировать, и при этом вибрации генерируют переменное электрическое поле.
Как правило, амплитуда механических колебаний кристаллического кристалла и амплитуда переменного электрического поля очень малы. Однако при определённой частоте внешнего переменного напряжения амплитуда значительно возрастает и становится значительно больше, чем при других частотах. Это явление называется пьезорезонансом и очень похоже на резонанс в LC-коле. Его резонансная частота зависит от способа резки кристалла, его геометрической формы, размеров и других параметров.
III. Какие функции выполняет кристаллический генератор?
1. Предоставление базового сигнала часовой струны.
Как правило, в системах используется один и тот же кристаллический генератор, что позволяет обеспечить синхронизацию всех компонентов. Например, в некоторых системах связи базовая и радиочастотная частоты генерируются с помощью разных кристаллических генераторов; синхронизация достигается путем электронной корректировки частоты.
2. Предоставьте необходимую частоту тактового сигнала для работы системы.
Кристаллические осцилляторы обычно используются в сочетании с схемами фазового блок-контроля (PLL – Phase-Locked Loop) для обеспечения необходимой частоты тактового сигнала в системе. Если разные подсистемы требуют сигналов тактовой частоты, отличающихся по частоте, для этого можно применять несколько схем PLL, подключенных к одному и тому же кристаллическому осциллятору.
English
Español
中文
