Для чего используются кристаллы 12.000393 МГц?

24

Я нашел их на сайте www.digikey.com , и они, очевидно, сделаны разными производителями, поэтому их нужно использовать. Для чего они используются?


и зачем редактировать ? Модем со скоростью 2400 бод не дает объяснения: для этого лучше использовать кристалл на 12 МГц, чем на 12.000393 МГц.

frequency crystal Федерико Руссо
источник
Есть много других, возможно, интересных частот, таких как 2.097152, 3.342336, 4.194304, 4.433619, 8.867238, 12.865625, 17.734475 и т. Д. Возможно, вопрос может быть расширен, чтобы включить эти (и, возможно, другие, которые я пропустил).
Торн
@Thorn: но у них нет близкой частоты как альтернативы. 12000393 составляет всего 33 ppm от 12 МГц, что может даже находиться в пределах допусков.
Федерико Руссо
Комментарий (теперь удаленный?) О частотах DTMF кажется подходящим - это означает, что вам нужно создать 8 частот для DTMF и еще 5 для передачи данных (1070/1270/1800/2025/2225 Гц), и все они должен быть 0,01% в пределах спецификации ...
Hli
@FedericoRusso: В некоторых случаях может потребоваться иметь две близкие частоты, но будьте уверены, что одна из них выше другой. Например, фактическая скорость модуляции данных на модеме 1200 бод или 2400 бод немного выше 1200 или 2400 бод; модем будет вставлять дополнительные стоп-биты при необходимости при передаче данных из соединения RS-232 со скоростью 1200 или 2400 бод в немного более быстрый модулятор данных. Тем не менее, скорость модуляции данных модема более чем на 33 ppm выше номинальной скорости 1200 или 2400 бод.
суперкат
@hli - Я прокомментировал этот удаленный ответ, что ошибка кристалла 12 МГц составляет менее 0,004%, что на самом деле незначительно; в этих DTMF-микросхемах использовались аналоговые полосовые фильтры, они нигде не были столь критичны, конечно, не те 0,01%, на которые вы претендуете.
Стивенвх

Ответы:

4

Редактировать: После того, как я вернусь к этому вопросу через неделю или около того после оригинального сообщения, я почти уверен, что мой ответ здесь неверен. Пожалуйста, смотрите комментарии для обсуждения. Хотя большая часть обсуждения является правильной, мое предположение в этом ответе о том, как частота указана производителями, представляется неверным . В частности, частота указывается при точно указанном значении нагрузки C , а не при средней частоте, которая может быть результатом диапазона допустимых значений C_load.

Кристалл в отличие от генератора зависит от предоставленной пользователем емкости нагрузки для определения его частоты колебаний:

Добавление дополнительной емкости через кристалл приведет к смещению параллельного резонанса вниз. Это можно использовать для регулировки частоты колебаний кристалла. Производители кристаллов обычно режут и обрезают свои кристаллы, чтобы иметь заданную резонансную частоту с известной емкостью «нагрузки», добавленной к кристаллу. Например, кристалл, предназначенный для нагрузки 6 пФ, имеет заданную параллельную резонансную частоту, когда на него помещен конденсатор 6,0 пФ. Без этой емкости резонансная частота выше.

Диапазон допусков емкости предоставленной пользователем емкости центрируется вокруг номинального значения емкости. Однако соотношение между емкостью нагрузки и частотой не является линейным:

введите описание изображения здесь

(Для дополнительной информации см. График на странице 4 и обсуждение на странице 3 )

На рисунке 2

  • f номинальная частота кристалла (зеленого цвета),
  • C_load номинальная емкость нагрузки (зеленым цветом), и
  • minи max(красным) обозначают минимальные и максимальные пределы допуска.

Результатом нелинейности является то, что частота в среднем диапазоне допуска емкости (фиолетовая линия) не соответствует среднему значению диапазона допуска частоты f.

Производители обычно определяют номинальные значения компонентов как среднее их самых высоких и самых низких допустимых значений, учитывая список условий. Указанные условия для кристалла в этом случае C_load+/- допуск.

Относительно частоты при номинальной емкости нагрузки (фиолетовая линия) самая низкая допустимая нагрузочная емкость C_load_minприводит к более высокому сдвигу частоты вверх (к f_max), чем самая высокая допустимая нагрузочная емкость C_load_maxвызывает сдвиг вниз (к f_min). Это означает, что номинальное значение частоты кристалла, fкоторое условно определяется как среднее из самой высокой и самой низкой частот, будет немного выше частоты, которая получается, если емкость нагрузки точно равна номинальному значению нагрузки. емкость (фиолетовая линия).

Эта чуть более высокая средняя частота - это то, откуда идут цифры после десятичной точки на номинальной частоте 12.000393 МГц.

alx9r
источник
В соответствии с этим не должно быть кристаллических частот, таких как 12.000 МГц, 4.000 МГц, 10.000 МГц и т. Д. Все они должны быть 4.000123 МГц или 10.000456 МГц.
Стивенвх
Я до сих пор не понимаю. Когда средняя частота, которую вы получаете, выше указанной, и вы хотите иметь, в большинстве случаев, указанную частоту, должна ли выбранная частота кристалла быть ниже той, которая вам нужна? Если я хочу получить 12,000000 МГц и использовать частоту 50ppm или около того, не должен ли я использовать кристалл с частотой 11,999800 МГц, чтобы мой частотный диапазон находился где-то между 11,999000 и 12,001000 МГц?
Hli
Кроме того, требования к частоте микросхем, упомянутых выше, также дают эту частоту в качестве требования, когда используется внешний генератор. Так что, похоже, это не связано с точностью частоты.
Hli
@hli Вы сделали хорошую мысль и задали совершенно другой вопрос: что означает номинальная частота, которую указывают производители? Относится ли частота 16.000312 МГц, указанная в данных RC224AT, к последовательной резонансной частоте? Частота антирезонанса? Или это параллельная резонансная частота с учетом конкретной емкости нагрузки. Этот вопрос здесь .
alx9r
@hli Я полагаю, вы ссылаетесь на таблицу данных RC224ATL. В этом техническом описании указан кристалл 16000312 МГц с емкостью нагрузки 56 пФ +/- 5%. Он не указывает максимальную или минимальную входную частоту для XTLI.
alx9r
2

Кажется, он используется в старых модемах (кажется, до 2400 бод). Я нашел несколько ссылок, описывающих содержимое старых модемов со скоростью 2400 бод, и все они перечисляют такой кристалл как компонент. Но, к сожалению, я не нашел схемы до сих пор.

Но я не могу понять, какую целевую частоту он может создать, а кристалл 12 МГц не может (в конце концов, 12 МГц, разделенная на 5000, - это ровно 2400). Я думаю, что причины где-то похоронены в древних стандартах модемов (V.22bis и ранее), но для этого вам нужен кто-то, кто знает их наизусть ...

HLI
источник
1

Я не знаю, почему требуется такая странная частота, но они, например, используются для управления интегрированным модемным чипом Rockwell RC224AT ​​/ 1.

jarnbjo
источник
Ну, DSP может стать странным. Если это имеет какое-либо отношение к функциям Бесселя, ответ не будет опубликован мной :)
gbarry
1

Отчет о сбое:

Так близко, подумал я, но до сих пор нет печенья :-)

Ручная и действительно читаемая версия этой схемы здесь, но до сих пор нет никакой реальной подсказки. Обратите внимание, что кристалл МОЖЕТ работать в 3-м (или другом) режиме обертона.

введите описание изображения здесь

Рассел МакМахон
источник
Это не похоже на ответ, но выяснение того, как вы скажете чипу модема, что он имеет кристалл с частотой 12000393 МГц вместо 16000312 МГц, может привести к открытию. Если бы это был фильм, был бы квест, чтобы отследить парня, который его создал ...
Крис Страттон
@Chris - не ответ, но он подтверждает тенденцию других ответов (включая ваш удаленный): это явно модем!
stevenvh
Лист RC224AT данных имеет это на странице 2-12. Для каждой скорости передачи данных генератор скорости передачи данных программируется соответствующим образом. Используется базовая частота 115200 Гц, поэтому при использовании кристалла 12 МГц вместо делителя 48 для 2400 бод необходимо использовать делитель 36.
Hli
@ChrisStratton - «Кажется, это не так ...» -> Поэтому он и называется «Отчет об отказе». Цель состояла в том, чтобы быть полезным. Я добавил его, поскольку он добавляет к объему знаний до сих пор, демонстрирует, где в типовой схеме используется такой xtal, и предоставляет полную схему коммерческого модема, использующую его. Немного сложно вписаться в комментарий. Конечно, я мог бы оставить изображение, но оно достаточно хорошо информирует людей без необходимости копать. и другие. Без разницы.
Рассел МакМахон
Поскольку существует множество других реализаций модема (даже для тех же стандартов Vx), в которых используются надлежащие частоты (то есть с целочисленными делителями на желаемые частоты), я думаю, что это больше связано с реальной реализацией, а не является общим требованием. , Возможно, требуется, чтобы тактовый сигнал был немного не синхронизирован с обработанными сигналами (например, вы синхронизируете на начальном кадре, и когда приходит следующий начальный кадр, вы находитесь в середине тактового периода, а не на тактовом края). Но это также только предположение.
HLI
0

Ответ кажется скучным: они настроены на эти конкретные частоты, чтобы гарантировать, что они> = 12,000000 МГц во всем диапазоне температур.

Myforwik
источник
1
Зачем это нужно? Не лучше ли иметь допуски плюс и минус, чтобы максимальное отклонение было меньше?
Федерико Руссо