Przyznam szczerze że to zwykła książkowa wiedza. Częstotliwość rezonatora kwarcowego którą można wyczytać na jego obudowie, nie zawsze informuje nas o częstotliwości podstawowej z jaką drga płytka kwarcu w jego wnętrzu. Problem w tym że przy wysokich częstotliwościach powyżej 20MHz, płytka kwarcu musi być bardzo cienka a okładziny do których połączone są elektrody nie mogą mieć zbyt dużej powierzchni. Okładzina jeżeli jest zbyt "ciężka" zmniejsza aktywność rezonatora a co za tym idzie potrzebna jest większa energia aby go wzbudzić.
Żeby uzyskać wysokie częstotliwości drgań rezonatorów kwarcowych, płytki kwarców szlifowane są w taki sposób żeby kwarc drgał na częstotliwościach overtonowych czyli nieparzystych harmonicznych. Generalnie każdy kwarc można wzbudzać na jego nieparzystych harmonicznych. Jeżeli weźmiecie kwarc 8MHz to można go wzbudzić na trzecim, piątym a nawet siódmym overtonie czyli 24MHz 40MHz albo 56MHz. Pogooglujcie sobie o kwarcowych generatorach overtonowych, albo w ogóle o rezonatorach kwarcowych na wysokie częstotliwości.
Temat rezonatorów kwarcowych jest bardzo rozległy i każdy kto zajmuje się układami z ich zastosowaniem powinien się zaznajomić z technologią ich produkcji.
Ja wiem że dla Was to może być brzmieć nieco kretyńsko, ale w dzisiejszych czasach kiedy kupowane przez nas rezonatory kwarcowe najczęściej na swojej obudowie mają wyłącznie podaną częstotliwość drgań. To trochę tak jak byście kupowali samochód marki "Samochód". Natomiast jest cała masa parametrów bardzo istotnych dla nas, nie tylko oznaczenie typu obudowy, ale też rodzaj cięcia kryształy czy jest cięty dla drgań podstawowych czy overtonowych, pojemności okładzin, rezonanse szeregowy i równoległ, współczynniki tepmeraturowe.. ok nie wszystko się zmieści na obudowie ale przynajmniej symbol katalogowy który pozwoli na zweryfikowanie danych.
Możecie wierzyć albo nie, ale to co podłączamy do naszych mikroprocesorów to w większości kwarce wyprodukowane przez księgowych a nie inżynierów. To znaczy najmniejszym możliwym kosztem. Dla tego trafiamy na rezonatory które nagle znacznie chętniej drgają na evertonie niż na częstotliwości podstawowej, albo odwrotnie jak w przypadku omawianym w tym wątku.
Dla tych z was których interesuje ten temat (a zapewniam Was że jest to bardzo wartościowa wiedza szczególnie dla miłośników W.CZ) zachęcam do zgłębienia wiedzy o rezonatorach kwarcowych.
Szczególnie te ekonomiczne aspekty produkcji są dla nas istotne, bo to one decydują i tym co mamy w środku naszego małego rezonatorka.
"unless otherwise specified, AT-cut crystals below 24MHz will be made as fundamental mode units. At 24MHz and above economics usually dictate whether a crystal is to be made a fundamental, or one of the odd (3rd, 5th, 7th etc.) overtones. The high frequency limit of each normally being set by 21xn MHz, where n is the overtone order. If a particular mode is important to ensure satisfactory circuit operation, it should be stated. Since the fundamental frequency of an overtone crystal is not exactly related to its overtone frequency, do not quote a fundamental frequency where overtone operation is required. For crystal frequencies above 24MHz it is always preferable to specify 'fund' for fundamental or 'n' Overtone, where 'n' = overtone"
Dla tych którzy nie bardzo z angielskim uproszczenie: Kwarce dla częstotliwości poniżej 24MHz wykonywane są dla drgań w modzie podstawowym. Dla częstotliwości powyżej 24MHz względy ekonomiczne wymuszają albo wykorzystanie drgań w modzie podstawowym, albo na jednej z nieparzystych częstotliwości harmonicznych (3, 5, 7, itd)....
Jeżeli zwrócicie uwagę na to w jaki sposób wykonany jest generator w mikroprocesorze... To praktycznie linearyzowana bramka którą zamyka się naszym kwarcem aby uzyskać sprzężenie zwrotne. Częstotliwość sprzężenia zwrotnego determinowana jest właśnie częstotliwością drgań płytki kwarcowej w naszym rezonatorze. Jednak jaki rezonans zachodzi w tym generatorze? czy kwarc drga na rezonansie szeregowym czy równoległym? czy taki generator może wzbudzić drgania na overtonie? jeżeli tak to co trzeba spełnić?
No i zaczyna się
tak więc jeżeli użyjemy rezonatora który jest słabej jakości, to znaczy wykonany jest tanio i trzeba dużej energii przyłożyć żeby zaczął drgać, a w dodatku nasz procesor pracuje na oparach czyli zasilany na przykład 3,3V i zawarty w nim generator (linearyzowana bramka) jest w stanie pobudzić kwarc do drgań ale tych najbardziej efektywnych czyli drgań podstawowych płytki kwarcowej... no i mamy przyczynę problemu z dziwnym zachowaniem się procka.
Kanał - ATNEL tech-forum
Zaloguj
Zarejestruj
Informacje o cookies
FAQ
Szukaj
Dziękuję