ኣብ ኤሌክትሮኒካዊ ሰርኪዩት፡ ክሪስታል ኦሲሌተራት ሓደ ካብቶም ዝበዝሑ ምንጪታት ሰዓት እዩ። ሓደ ክሪስታል ኦሲሌተር ብንቡር ምውጥዋጥ ከም ዝጅምርን ብዘይምቁራጽ ከም ዝሰርሕን ንምርግጋጽ፡ ኣብቲ ሰርኪዩት ዘለዉ ናይ ደገ ጽዕነት ካፓሲተራት ኣብ ሎድ ካፓሲታንሱ (CL ተባሂሉ ዝጽዋዕ) ተመርኲሶም ብዝግባእ ክነድፉ ኣለዎም። ዘይግቡእ ምትእስሳር ካፓሲተር ኣብ ምጅማር ምውጥዋጥ ጸገማት ከስዕብ ይኽእል እዩ፣ ምውሳኽ ፍሪኩዌንሲ ዲቪዥን፣ ወይ ውን ኣብ ዘይምርግጋእ ስርዓት ከይተረፈ።
እዚ ጽሑፍ ትርጉም ክሪስታል ኦሲሌተር ሎድ ካፓሲታንስ፡ ኣገባብ ስሌት ግዳማዊ ካፓሲተራትን ኣብ ዲዛይን ሰርኪዩት ዝግበር ግብራዊ ርእይቶታትን ብዝርዝር ክገልጽ እዩ።
1. ናይ ክሪስታል ኦሲሌተር ሎድ ካፓሲታንስ (CL) ክንደይ እዩ?
ኣፍረይቲ ክሪስታል ኦሲሌተር መብዛሕትኡ ግዜ ኣብቲ ዳታሺት ስማዊ ናይ ጽዕነት ካፓሲታንስ ዋጋ CL ይገልጹ፣ ከም 18pF, 20pF, 12pF ወዘተ እዚ ማለት እቲ ክሪስታል ኣብ ትሕቲ እዚ ካፓሲቲቭ ጽዕነት ስማዊ ናይ ምውጥዋጥ ፍሪኩዌንሲኡ ንኽበጽሕ ይዕቀን።
ብኻልእ ኣዘራርባ፡ እቲ ክሪስታል ኦሲሌተር ልክዕ ፍሪኩዌንሲ ከውጽእ ዝኽእል፡ እቲ ተመጣጣኒ ጽዕነት ካፓሲታንስ ማዕረ CL ምስ ዝኸውን ጥራይ እዩ።
2. ናይ ደገ ካፓሲተራት ንሎድ ካፓሲታንስ ብኸመይ ይጸልዎ?
ልሙድ ዝኾነ ናይ ክሪስታል ኦሲሌተር ሰርኪዩት ከምዚ ዝስዕብ እዩ፤

C1ን C2ን ክልተ ካፓሲተራት ብደገ ምስ GND ዝተኣሳሰሩ እዮም (መብዛሕትኡ ግዜ ቺፕ ካፓሲተራት)፤
ክልቲኦም ጫፋት XTAL ብቕደም ተኸተል ምስ ክልተ ፒን ናይቲ ክሪስታል ኦሲሌተር ዝተኣሳሰሩ እዮም፤
ብሓቂ እቲ ተመጣጣኒ ሎድ ካፓሲታንስ CL ናይቲ ክሪስታል ኦሲሌተር ብተኸታታሊ ምትእስሳር C1ን C2ን ይርከብ፣ ተወሲኹዎ ድማ ብፒሲቢ ቦርድን መዐሸጊን ዝተኣታተወ ፓራሳይቲክ ካፓሲታንስ Cp እዩ።
3. ቀመር ስሌት፡ ኣብ CL ተመርኲስና ናይ ደገ ካፓሲታንስ ክብርታት ብኸመይ ንረክብ?
ቀመር ናይ ተመጣጣኒ ጽዕነት ካፓሲታንስ (CL) ከምዚ ዝስዕብ ይመስል፤

ነጥቢ፡
C1, C2: ብደገ ምስ GND ዝተኣሳሰሩ ካፓሲተራት፤
Cp: ብPCB ትራስ፣ መዐሸጊ ወዘተ ዝተኣታተወ ፓራሳይቲክ ካፓሲታንስ (መብዛሕትኡ ግዜ 2pF ~ 5pF፣ ብስሚዩሽን ወይ ተመኩሮ ክግመት ዝኽእል)፤
CL: ኣብ ክሪስታል ኦሲሌተር ዳታሺት ዝተዋህበ ስማዊ ጽዕነት ካፓሲታንስ።
[ኣብነት ስእሊ]
እቲ ናይ ክሪስታል ኦሲሌተር ስፔሲፊኬሽን CL=18pF እዩ፣ እቲ ናይ PCB ጽግዕተኛ ካፓሲታንስ ድማ Cp ≈ 5pF እዩ ንበል። ዝምጥን C1ን C2ን ንምርካብ፤
መጀመርታ ናብቲ ቀመር ምትካእ፤

C1=C2=C ንበል፣ እቲ ቀመር ናብ፤

ን C ፍታሕ፤

ስለዚ ናይ ደገ ካፓሲተራት C1=C2=27pF (መደበኛ ዋጋ) ምጥቃም ይምከር።
4. ስለምንታይ ዘይተመጣጠነ ግዳማዊ ዓቕሚ ጸገም የስዕብ?
ምዝንባል ፍሪኩዌንሲ፦ እቲ ናይ ደገ ካፓሲታንስ ኣዝዩ ንእሽቶ ወይ ኣዝዩ ዓቢ እንተኾይኑ እቲ ክሪስታል ኦሲሌተር ካብቲ ስማዊ ፍሪኩዌንሲኡ ክወጽእ እዩ፣ እዚ ድማ ምዝንባል ሰዓት ስርዓት የስዕብ፤
ኣጸጋሚ ወይ ዘይርጉእ ምውጥዋጥ፦ ካብ መጠን ንላዕሊ ጽዕነት መኽሰብ ክቕንስ እዩ፣ እዚ ድማ እቲ ክሪስታል ኦሲሌተር ምውጥዋጥ ክጅምር ከምዘይክእል ወይ ፍሪኩዌንሲ ጂተር ክህልዎ ይኽእል፤
ምውሳኽ ሃልኪ ሓይሊ፦ ዘይግቡእ ጽዕነት ምውሳኽ ሃልኪ ጸዓት ናይቲ ክሪስታል ኦሲሌተር ሰርኪዩት ከስዕብ እዩ፤
ምውሳኽ EMI: ዘይርጉእ ምንቅጥቃጥ ናይ ሓሶት ፍሪኩዌንሲታት ከስዕብ ይኽእል እዩ፣ እዚ ድማ ንኤሌክትሮማግኔታዊ ምትእስሳር ናይቲ ስርዓት ይጸልዎ።
5. ዲዛይን ለበዋታትን ኣሰራርሓ ምህንድስናን
ነቲ ናይ ክሪስታል ኦሲሌተር ዳታሺት ብጥንቃቐ ርአ
ዋጋ CL ምንፃር፤
እቲ ዝምከር ሰርኪዩት ቶፖሎጂ ምንጻር፤
እቲ ዝምከር ደረጃ ናይ ግዳማዊ ካፓሲታንስ ክብርታት እንተተዋሂቡ ኣረጋግጽ።
ነቲ ጭቡጥ ሃዋህው ቦርድ ንርአ
PCB simulation ወይ ተመኩሮ ብምጥቃም Cp ምግማት፤
ንልዑል-ፍጥነት ወይ ትኽክለኛ ሰዓታት (ንኣብነት፡ ስርዓታት ርክብ፡ MCU ቀንዲ ፍሪኩዌንሲ > 100MHz)፡ ልክዕ ስሌት ወይ ፈተነ ይምከር።
ሲሜትሪክ ካፓሲተራት ተጠቐም
ብሓፈሻ C1=C2 ነቲ ፍሪኩዌንሲን ሚዛን ድምጽን ከማእክሎ ይምከር፤
ፍሉይ ናይ ምትእስሳር ጠለባት እንተሃልዩ እውን ኣሲሜትሪክ ዲዛይን ምጥቃም ይከኣል።
ኣብ እዋን ምእራም ቺፕ ካፓሲተር ኣረይስ ተጠቐም
ናይ ፈተነ ምትእስሳር ብቺፕ ካፓሲተራት (ንኣብነት 10pF, 15pF, 22pF, 27pF, ወዘተ) ክግበር ይከኣል፤
ምርግጋእ ውፅኢትን ትኽክለኛነት ፍሪኩዌንሲን ንምፍታሽ ስፔክትረም ኣናላይዘር ወይ ኦሲሎስኮፕ ተጠቐም።
6. ልሙዳት ሕቶታት (FAQ) .
ሕቶ መልሲ
|
ሕቶ |
መልሲ |
|
CL=12pF እንተኾይኑ እቶም ናይ ደገ ካፓሲተራት ክንደይ ዝኣክል ዓቐን ክኾኑ ኣለዎም? |
Cp=5pF ኢልና እንተወሰድናዮ፡ ድሕሪኡ C1=C2≈14pF |
|
ስለምንታይ ገለ MCUs ናይ ደገ ካፓሲተር ዘየድልዮም? |
ገለ ክሪስታል ኦሲሌተር ሰርኪዩት ብውሽጢ ዝተዋሃሃደ ሎድ ካፓሲተራት ኣለዎም (ንኣብነት STM32)፣ ስለዚ ናይ ደገ ምትእስሳር ኣየድልን። |
|
ዘይተመጣጠኑ ናይ ደገ ካፓሲተራት ነቲ ክሪስታል ኦሲሌተር ከቃጽልዎ ድዮም? |
መብዛሕትኡ ግዜ ኣይኮነን፡ ግን ውድቀት ምውጥዋጥ ወይ ጌጋ ፍሪኩዌንሲ ከስዕብ ይኽእል። |
መደምደምታ
ዲዛይን ናይ ግዳማዊ ጽዕነት ካፓሲታንስ ንክሪስታል ኦሲሌተራት ንእሽቶ ግን ከኣ ወሳኒ ዝርዝር ኮይኑ ንምርግጋእን ልክዕነትን ናይቲ ስርዓተ ሰዓት ብቐጥታ ዝጸሉ እዩ። ኣብ መንጎ CLን C1/C2ን ዘሎ ናይ ስሌት ርክብ ምርዳእ፡ ከምኡ’ውን ብመሰረት ጭቡጥ PCB ጽግዕተኛ ካፓሲታንስ መለክዒታት ምትዕርራይ፡ ርጉእ ምንቅጥቃጥን ልክዕ ፍሪኩዌንሲን ንምዕዋት እቲ ቁልፊ እዩ።
ኣብ ልዑል-ፍጥነት ዘለዎም ዲጂታላዊ ስርዓታት፣ ናይ ርክብ መሳርሒታት፣ ወይ ድማ ኣዝዩ ልዑል ናይ ሰዓት ጠለባት ዘለዎም ስርዓታት፣ ብዝግባእ ምምራጽን ምትእስሳርን ናይ ክሪስታል ኦሲሌተር ጽዕነት ካፓሲታንስ ብዕቱብ ክውሰድ ዘለዎ ናይ ምህንድስና ዕማም እዩ።
ሃንግጂንግ ሞያዊ ቤተ-ፈተነን ልዕሊ 20 ዓመት ተመኩሮ ዘለዎም ብርክት ዝበሉ መሃንድሳት ኣፕሊኬሽንን ኣለዉዋ፡ እዚኦም ድማ ንዓማዊል ነጻ ናይ ሞያዊ ናይ ምትእስሳር መርመራ ኣገልግሎት ክህቡ ይኽእሉ። ከምዚ ዓይነት ድሌታት እንተሃልዩኩም፡ ምስ ናይ መሸጣ ወይ ቴክኒካዊ ሰራሕተኛታትና ክትረኽብዎም ናጻ ኢኹም።
