Kristal Osilatorun nasazlıqlarını necə tez müəyyən etmək olar?

• Arızalı bir kristal osilator hansı problemlərə səbəb ola bilər?

1.Enerji verildikdə cavab yoxdur-(sərt uğursuzluq): Kristal osilator salınmağa başlaya bilmədikdə, əsas nəzarətçi istinad saatını qəbul etmir, daxili sıfırlama məntiqi tamamlana bilmir və bütün sistem qeyri-aktiv qalır. Tipik simptomlara aşağıdakılar daxildir: cərəyan normal işləmə səviyyəsindən çox aşağıdır, debug interfeysi tanınmır və ekranda görüntü yoxdur.

2.Əməliyyat zamanı təsadüfi qəzalar və ya sıfırlamalar (yumşaq uğursuzluq): osilatorun çıxış amplitüdünün azalması və ya tezliyin qəfil dəyişməsi, CPU vaxtının pozulmasına və təlimatın düzgün yerinə yetirilməməsinə səbəb olur. Ümumi simptomlara təsadüfi donmalar, gözətçi tərəfindən işə salınan sıfırlamalar və ardıcıl olmayan nasazlıqlar daxildir.

3.Cünsiyyətinterfeys desinxronizasiyası və bit xətaları:Saat tezliyindəki sapma (PPM xətası) UART, USB və Ethernet kimi protokolların bit sinxronizasiya pəncərəsini keçə bilər ki, bu da məlumatların pozulmasına, yoxlama məbləğinin uğursuzluğuna, yayımın artmasına və ağır hallarda linkin tam fiziki-çıxılmasına səbəb olur.

4.Pis vaxt və ölçmə dəqiqliyi:RTC-lər, elektrik sayğacları və dəqiq vaxt bazasına əsaslanan digər proqramlar üçün tezlik sürüşməsi toplanır və gündəlik vaxt xətaları yaradır. Kristal rütubətin daxil olmasından və ya köhnəlməsindən əziyyət çəkdikdə, ikinci{1}}puls intervalı sapır, billing dəqiqliyinə və ya sistem{2}}vaxtının dəqiqliyinə təsir edir.

• Niyə kristal osilatorlar uğursuz olur?

İstehsal qüsurlarından başqa (məsələn, daxili naqil boşluqları və ya qalıq gərginlik-), sahə tətbiqlərində rast gəlinən ümumi nasazlıq mexanizmlərinə aşağıdakılar daxildir:

1.Mexanik stress və termal şok:Yüksək-tezlikli kristal blanklar çox nazikdir. PCB depanelizasiyası zamanı əyilmə gərginliyi və təkrar lehimləmə zamanı sürətli temperatur dəyişmələri mikro çatlara və ya elektrodların ayrılmasına səbəb ola bilər ki, bu da ekvivalent seriya müqavimətinin (ESR) kəskin artmasına səbəb olur.

2.PCB prosesinin çirklənməsi (flux qalığı):Lehimləmə axınının qalıqları sancaqlar arasında zəif sızma yolları əmələ gətirir, bu da salınım -döngü qazancını aşağı salan paralel parazitar itki müqavimətini effektiv şəkildə təqdim edir. Yüngül hallar tezlik sapması ilə nəticələnir; ağır hallar salınmanın itməsinə səbəb olur.

3.Overtone rejimi rəqsi:Əgər yük tutumu və ya sürücü mərhələsi düzgün tərtib olunmayıbsa, osilator kristalın 3-cü və ya 5-ci ton tezliyinə bağlana bilər. Bu halda, kristalın özü pozulmur, lakin sistem saatı nəzərdə tutulan tezliyin çoxluğuna çevrilir və bütün periferiyalar nasaz olur.

4.Elektrostatik boşalma (ESD) zədələnməsi:Bu risk xüsusilə daxili CMOS dövrəsini ehtiva edən aktiv osilatorlar üçün aktualdır. ESD qapının oksidini pisləşdirə bilər və nasazlıq tez-tez temperaturun artması ilə tezliyin qeyri-sabitliyi kimi özünü göstərir.

5.Tezlik{0}}temperatur sürüşməsi:Məlumat cədvəlində göstərilən temperatur hədlərinə yaxın (məsələn, –20 dərəcə və ya +70 dərəcə ) tezlik sapması kəskin şəkildə artır. Çipin özünü qızdırması ətraf mühitin temperaturuna- əlavə edilərsə, faktiki ofset bir neçə yüz ppm-ə çata bilər.

6.Həddindən artıq sürücü gücü: Həddindən artıq yüksək ötürücü cərəyan kristal blankında termal gərginliyi artırır, yaşlanmanı sürətləndirir və hətta -xətti olmayan empedans dəyişikliklərinə səbəb ola bilər ki, bu da tezlik sabitliyini pisləşdirir.

• HKristal Osilatorun zədələnməsi riskini necə azaltmaq olar?

1.Qarşısının alınması üçün PCB düzenimexanikistress:Kristalı IC sancaqlarına mümkün qədər yaxın yerləşdirin, izləri qısa və yerlə-mühafizə edin; onu panelin-ayırıcı kənarları və ya yüksək-gərginlik zonalarının yaxınlığında yerləşdirməyin və izolyasiya yuvaları əlavə etməyi düşünün.

2.Lehimləmə və təmizləmə nəzarəti: Heç bir -təmiz axını istifadə etməyin və təkrar lehimləmədən sonra ionla çirklənmə testini həyata keçirin; kristal gövdəyə şaquli təzyiq tətbiq etməyin.

3.Müvafiq sürücü gücünü təyin edin:Verilənlər cədvəlinin tövsiyə edilən dəyərlərinə uyğun olaraq, faktiki sürücü gücünü 100 μW-dən aşağı saxlamaq üçün -cərəyanı məhdudlaşdıran rezistoru (adətən 100 Ω - 1 kΩ) quraşdırın.

4.ESD qorunması:Əllə lehimləmə zamanı antistatik bilək kəməri taxın və iş dəzgahının düzgün şəkildə əsaslandığından əmin olun.

5.Ətraf mühitə uyğunlaşma:Sərt açıq hava və ya avtomobil tətbiqləri üçün sənaye/avtomobil{0}}dərəcəsi (–40 dərəcə ilə +125 dərəcə arasında) metal-paket kristallarını seçin ki, onlar da nəmə və sulfidləşməyə davamlıdır.