Crystal Oscillators ၏တိကျမှု- 1ppm Error ဆိုသည်မှာ အဘယ်နည်း။
တိကျသောအချိန်နှင့် အမျိုးမျိုးသော အီလက်ထရွန်နစ်စက်ပစ္စည်းများတွင်၊ crystal oscillator များသည် core နာရီရင်းမြစ်များအဖြစ် လုပ်ဆောင်ကြပြီး ၎င်းတို့၏ကြိမ်နှုန်းတည်ငြိမ်မှုသည် စနစ်၏အချိန်တိကျမှုကို တိုက်ရိုက်ဆုံးဖြတ်သည်။ သို့သော် လက်တွေ့အသုံးချမှုများတွင် crystal oscillator များသည် စံပြအစိတ်အပိုင်းများမဟုတ်ပေ။ အကြောင်းအမျိုးမျိုးကြောင့် ၎င်းတို့၏ထွက်ရှိနှုန်းသည် သွေဖည်သွားနိုင်သည်။ ဤဆောင်းပါးသည် ကြိမ်နှုန်းအမှားယူနစ် ppm ကို နားလည်သဘောပေါက်ပြီး ပိုမိုလွယ်ကူစွာ နားလည်နိုင်သော နေ့စဉ်အချိန်သွေဖည်မှုအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲပါမည်။
ppm (parts per million) သည် နှိုင်းရကြိမ်နှုန်းသွေဖည်မှုကို တိုင်းတာရန်အတွက် ဘုံယူနစ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ 1ppm အမှားတစ်ခုသည် အမှန်တကယ် ကြိမ်နှုန်းနှင့် အမည်ခံ ကြိမ်နှုန်းကြားမှ သွေဖည်မှုသည် သန်းတစ်စိတ်တစ်ပိုင်း ဖြစ်သည်ဟု ဖော်ပြသည်။
တစ်နေ့တာအတွက် တိုးပွားလာသော အချိန်သွေဖည်မှုကို တွက်ချက်ခြင်းသည် ရိုးရှင်းပါသည်။
တစ်ရက်အတွင်း စုစုပေါင်းစက္ကန့်- 24 နာရီ × 60 မိနစ် × 60 စက္ကန့်=86,400 စက္ကန့်။
သွေဖည်မှု တွက်ချက်မှု- 1ppm အမှားသည် 1,000,000 စက္ကန့်တိုင်းတွင် 1-စက္ကန့်သွေဖည်မှု ရှိနေသည်ဟု ဆိုလိုသည်။ ထို့ကြောင့်၊ စက္ကန့် 86,400 ကျော်သွေဖည်သည်-
သွေဖည်ချိန်=(1 / 1,000,000) × 86,400 စက္ကန့်=0.0864 စက္ကန့်
ဆိုလိုသည်မှာ +1ppm ကြိမ်နှုန်းအမှားအယွင်းရှိသော crystal oscillator သည် တစ်ရက်လျှင် ခန့်မှန်းခြေ 0.0864 စက္ကန့် (86.4 မီလီစက္ကန့်ခန့်) ရရှိမည်ဖြစ်သည်။ ဤတွက်ချက်မှုသည် တစ်လောကလုံးနှင့် ပုံဆောင်ခဲ၏ သီးခြားအမည်ခံ ကြိမ်နှုန်း (ဥပမာ 32.768kHz) နှင့် အမှီအခိုကင်းသောကြောင့် ၎င်းသည် နှိုင်းရအမှား၏နိယာမအပေါ် အခြေခံသောကြောင့် ဖြစ်သည်။ အလားတူ၊ -1ppm အမှားသည် တစ်ရက်လျှင် 0.0864 စက္ကန့်ဆုံးရှုံးခြင်းကို ဆိုလိုသည်။
ကြိမ်နှုန်းတည်ငြိမ်မှုနှင့် တန်ပြန်ဆောင်ရွက်မှုများကို ထိခိုက်စေသည့် အဓိကအကြောင်းရင်းများ
လက်တွေ့အသုံးချမှုတွင်၊ တိကျသောအချိန်ကိုရရှိရန်၊ crystal oscillator များ၏တည်ငြိမ်မှုကိုထိခိုက်စေသောအချက်များစွာကိုနားလည်ပြီးစီမံခန့်ခွဲရန်အရေးကြီးပါသည်။
1. ပတ်ဝန်းကျင် အပူချိန်
သက်ရောက်မှု- အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုများသည် ပုံဆောင်ခဲများတွင် ကြိမ်နှုန်းပျံ့လွင့်မှုကို ဖြစ်စေသည့် အဓိကအကြောင်းရင်းဖြစ်သည်။ ပုံဆောင်ခဲတစ်ခု၏ ပဲ့တင်ထပ်သောကြိမ်နှုန်းသည် ကုဗမျဉ်းကွေးတစ်ခုအတွင်း အပူချိန်နှင့် ကွဲပြားသည်။
တန်ပြန်တိုင်းတာမှု- သိသာထင်ရှားသော အပူချိန် ကွဲပြားမှုများရှိသည့် အပလီကေးရှင်းများအတွက်၊ အပူချိန်-လျော်ကြေးပေးသော ပုံဆောင်ခဲ oscillators (TCXO) ကို အသုံးပြုသင့်သည်၊ အလွန်မြင့်မားသော -တိကျမှုလိုအပ်ချက်များအတွက်၊ အပူချိန်သက်ရောက်မှုများကို အခြေခံ၍ ဖယ်ရှားပစ်ရန် ပုံဆောင်ခဲကို အဆက်မပြတ် အပူချိန်မီးဖိုတွင် နေရာချပေးသည့် ထိန်းချုပ်ထားသော သလင်းကျောက်အော်စစီလတာ (OCXO) မီးဖိုများ လိုအပ်ပါသည်။
2. Load Capacitance Matching
ထိခိုက်မှု- crystal oscillator ၏ pin နှစ်ခုကို nominal frequency တွင်လည်ပတ်ရန်အတွက် သင့်လျော်သော load capacitors (CL) နှင့် ချိတ်ဆက်ရန်လိုအပ်သည်။ မမှန်ကန်သော စွမ်းရည်တန်ဖိုးများသည် ကြိမ်နှုန်းသွေဖည်မှုကို တိုက်ရိုက်ဖြစ်စေနိုင်သည်။
တန်ပြန်တိုင်းတာမှု- crystal datasheet တွင်အကြံပြုထားသော load capacitance တန်ဖိုးများကိုအခြေခံ၍ ပြင်ပမှကိုက်ညီသော capacitance များကို တင်းတင်းကျပ်ကျပ်ရွေးချယ်ပြီး PCB အပြင်အဆင်ရှိ parasitic capacitance ကိုစဉ်းစားပါ။
3. Power Supply ဗို့အား
သက်ရောက်မှု- လည်ပတ်ဗို့အားအတက်အကျများသည် oscillator ၏ဝိသေသလက္ခဏာများကို အနည်းငယ်ပြောင်းလဲစေကာ အထွက်ကြိမ်နှုန်းကို ထိခိုက်စေပါသည်။
တန်ပြန်တိုင်းတာမှု- ပုံမှန်အားဖြင့် LDO (အနိမ့်-ကျောင်းထွက်မှုထိန်းညှိကိရိယာ)) နှင့် လုံလောက်သော decoupling ကိုအသုံးပြု၍ အအေးခံပတ်လမ်းအတွက် သန့်ရှင်းပြီး တည်ငြိမ်သော ပါဝါထောက်ပံ့မှုကို ပေးပါ။
4. Aging Effect
ထိခိုက်မှု--ကြာရှည်စွာအသုံးပြုမှုကြာလာသည်နှင့်အမျှ၊ ပုံဆောင်ခဲနှင့် ၎င်း၏အစိတ်အပိုင်းများသည် အတွင်းစိတ်ဖိစီးမှုသက်သာမှု၊ ပစ္စည်းအငွေ့ပျံခြင်းစသဖြင့်ကြောင့် နှေးကွေးကာ တစ်ဖက်သတ်ကြိမ်နှုန်းပျံ့လွင့်မှု (များသောအားဖြင့် အပြုသဘောဆောင်သည်) ရှိသည်။
တန်ပြန်မှု- အိုမင်းမှုနှုန်း နည်းပါးသော crystal ထုတ်ကုန်များကို ရွေးချယ်ပါ။ ကြာမြင့်စွာ-လည်ပတ်မှု လိုအပ်သည့် စနစ်များအတွက်၊ အချိန်ပိုင်းအလိုက် အလိုအလျောက် သို့မဟုတ် လက်ဖြင့် နာရီချိန်ကိုက်ခြင်း လုပ်ဆောင်ချက်များကို ဒီဇိုင်းဆွဲပါ။
5. ပြည်ပဝင်ရောက်စွက်ဖက်ခြင်း။
ထိခိုက်မှု- ဆားကစ်ဘုတ်ပေါ်ရှိ လျှပ်စစ်သံလိုက်ဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှု (EMI) အပြင် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာတုန်ခါမှုနှင့် တုန်ခါမှုတို့သည် တိုတောင်းသော-ကြိမ်နှုန်းမတည်ငြိမ်မှုကို ဖြစ်စေနိုင်သည်။
တန်ပြန်တိုင်းတာမှု- ကောင်းမွန်သော PCB အပြင်အဆင် (ဥပမာ-နာရီပတ်လမ်းပတ်ပတ်လည်တွင် မြေစိုက်ခြင်း)၊ အကာအရံဗူးများအသုံးပြုခြင်းနှင့် ပိုမိုကောင်းမွန်သောတုန်ခါမှုကိုခံနိုင်ရည်ရှိသော (သတ္တုအထုပ်များကဲ့သို့သော) crystal packages များကိုရွေးချယ်ခြင်းသည် ထိရောက်သောဖြေရှင်းချက်ဖြစ်သည်။
အနှစ်ချုပ်
အချုပ်အားဖြင့်၊ crystal oscillator တွင် 1ppm အမှားသည် ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် 0.0864 စက္ကန့်၏ နေ့စဉ်အချိန်သွေဖည်မှုကို တိုက်ရိုက်ဘာသာပြန်ပါသည်။ နာရီပတ်လမ်းများကို ရွေးချယ်ခြင်းနှင့် ဒီဇိုင်းရေးဆွဲသည့်အခါ၊ အပလီကေးရှင်း၏တိကျမှန်ကန်မှုလိုအပ်ချက်များ (ဥပမာ လူသုံးအီလက်ထရွန်နစ်ပစ္စည်းများ၊ စမတ်နာရီများ၊ ဆက်သွယ်ရေးအခြေစိုက်စခန်းများ သို့မဟုတ် လမ်းကြောင်းပြစနစ်များကဲ့သို့) သင့်လျော်သော oscillator အမျိုးအစားများ (ဥပမာ၊ SPXO၊ TCXO၊ OCXO) ကိုရွေးချယ်ပြီး သက်ဆိုင်ရာ တည်ငြိမ်မှုဒီဇိုင်းအစီအမံများကို အကောင်အထည်ဖော်ရန် လိုအပ်ပါသည်။ ဤအမှားအယွင်းရင်းမြစ်များနှင့် တန်ပြန်ဆောင်ရွက်မှုများကို နားလည်ခြင်းသည် အီလက်ထရွန်နစ်စက်ပစ္စည်းများတွင် ယုံကြည်စိတ်ချရပြီး တိကျသောအချိန်ကို သေချာစေရန်အတွက် သော့ချက်ဖြစ်သည်။