Ein Kristalloszillator ist ein Quarzoszillator. Er liefert vor allem ein hochstabiles Zeitfrequenzsignal für die Schaltung, so dass die elektronischen Bauteile gleichmäßig arbeiten können. Wie wird dies erreicht?
1. Funktionsprinzip eines Quarzoszillators
Es stellte sich heraus, dass der herkömmliche LC-Oszillator eine schlechte Stabilität aufweist und die Frequenz des von ihm erzeugten Wechselstromsignals leicht zu ändern ist, so dass dem Oszillator später eine spezielle Komponente, ein Quarzkristall, hinzugefügt wurde. Der Quarzkristall kann ein hochstabiles Signal erzeugen, weshalb er auch als Quarzoszillator bezeichnet wird. Der Oszillator eines Quarzes wird als Kristalloszillator oder Kristalloszillator bezeichnet.
Der Kristalloszillator hat einen piezoelektrischen Effekt, d. h. der Kristall verformt sich, wenn eine Spannung an die beiden Pole des Chips angelegt wird. Umgekehrt erzeugen die Metallplatten an den beiden Polen eine Spannung, wenn eine äußere Kraft den Chip verformt. Wird eine geeignete Wechselspannung an den Wafer angelegt, schwingt der Wafer (die Resonanzfrequenz hängt mit dem Neigungswinkel der Quarzfase usw. zusammen, und die Frequenz ist konstant). Der Kristalloszillator verwendet einen Kristall, der elektrische Energie und mechanische Energie ineinander umwandeln kann. Durch den Betrieb im Resonanzzustand kann eine stabile und genaue Einzelfrequenzschwingung erzielt werden. Unter normalen Arbeitsbedingungen kann die absolute Genauigkeit der Frequenz eines gewöhnlichen Kristalloszillators 50 Teile pro Million erreichen.
2. Der Unterschied zwischen aktivem Quarzoszillator und passivem Quarzoszillator
Quarzoszillatoren werden in aktive und passive Quarzoszillatoren unterteilt. Sie weisen gewisse Unterschiede bei den Stiften und Oszillatoren auf.
Der aktive Quarzoszillator hat 4 Stifte und ist ein vollständiger Oszillator. Neben dem Quarz gibt es auch Transistoren und Widerstandskondensator-Komponenten. Es hängt von der verwendeten Schaltung ab. Wenn es eine Taktschaltung gibt, verwenden Sie Passiv. Andernfalls verwenden Sie passiv Aktiv. Der passive Quarzoszillator ist ein unpolares Bauteil mit 2 Pins. Er benötigt die Hilfe einer Taktschaltung, um ein Oszillationssignal zu erzeugen, und kann nicht von selbst oszillieren.
Aktive Quarzoszillatoren benötigen keinen internen Oszillator des DSP, die Signalqualität ist gut und relativ stabil, und die Anschlussmethode ist relativ einfach (vor allem, um die Stromversorgung zu filtern, in der Regel mit einem PI-Filternetzwerk aus Kondensatoren und Induktoren, und ein kleiner Widerstand am Ausgang Ein Widerstand von hohem Wert kann das Signal filtern), und keine komplizierte Konfiguration ist erforderlich.
Passive Quarze müssen den Oszillator im DSP-Chip verwenden. Passive Quarze haben keine Spannungsprobleme. Der Signalpegel ist variabel, d. h. er wird durch den Oszillatorkreis bestimmt. Ein und derselbe Quarz kann für eine Vielzahl von Spannungen verwendet werden. Sie sind für eine Vielzahl von DSPs mit unterschiedlichen Anforderungen an die Taktsignalspannung erhältlich und im Allgemeinen preiswerter.
Da der Quarzkristalloszillator eine sehr gute Frequenzstabilität aufweist und gegen externe Störungen unempfindlich ist, wird der Quarzkristalloszillator zur Erzeugung der Referenzfrequenz verwendet. Die Genauigkeit der Frequenz in der Schaltung wird durch die Referenzfrequenz gesteuert. Der Anwendungsbereich von Quarzkristalloszillatoren ist sehr breit gefächert, und auch ihre Qualität und Frequenzgenauigkeit variiert stark. Die meisten Signalquellen (Oszillationsquellen) von Signalgeneratoren, die in Kommunikationssystemen eingesetzt werden, verwenden ebenfalls Quarzkristalloszillatoren.Stichworte: 4G-Netzwerk IO-Controller