ผลิตภัณฑ์เกี่ยวกับไทม์มิ่งมีอยู่ทั่วไปทุกหนทุกแห่งและเป็นองค์ประกอบสำคัญของสังคมยุคใหม่ การกำหนดเวลาที่แม่นยำต้องใช้อุปกรณ์ เช่น ผลึกควอตซ์ที่สามารถสั่นที่ความถี่ที่แม่นยำ รวมถึงวงจรรวม (IC) ที่ควบคุมอุปกรณ์ โดยทั่วไปโมดูลนาฬิกาแบบห่อหุ้มจะมีทั้งคริสตัลและไอซีควบคุม ช่วงความถี่ของวงจรออสซิลเลเตอร์อิเล็กทรอนิกส์แตกต่างกันไปตั้งแต่กิโลเฮิรตซ์ (kHz) ถึงเมกะเฮิรตซ์ (MHz)
คริสตัล KHz สามารถจำหน่ายแยกต่างหากหรือรวมเข้ากับผลิตภัณฑ์อื่นๆ เช่น คริสตัลออสซิลเลเตอร์ (CXO), ออสซิลเลเตอร์คริสตัลชดเชยอุณหภูมิแบบดิจิทัล (DTCXO) และนาฬิกาเรียลไทม์ (RTC)
ปัจจัยที่กำหนดการเลือกคริสตัล kHz
เมื่อเลือกคริสตัล kHz สำหรับการใช้งาน ขนาดและความถี่ที่ต้องการคือข้อพิจารณาที่สำคัญที่สุด แต่พารามิเตอร์อื่นๆ ก็มีความสำคัญเช่นกันสำหรับการออกแบบวงจรที่เหมาะสม
ซึ่งรวมถึง:
ความทนทานต่อความถี่ ความเสถียร และการแก่ชรา
ความจุโหลด (CL)
ความต้านทานอนุกรมที่เทียบเท่า (ESR)
ระดับการขับขี่ (DL)
อุณหภูมิในการทำงาน
โดยทั่วไปคริสตัล KHz จะมีข้อกำหนดสำหรับวงจรรวมเฉพาะแอปพลิเคชัน (ASIC) ซึ่งแสดงรายการค่าของพารามิเตอร์ที่ต้องการ ข้อมูล ASIC สามารถเป็นจุดเริ่มต้นที่ชัดเจนสำหรับการออกแบบวงจร แนวโน้มการทำให้วงจรอิเล็กทรอนิกส์มีขนาดเล็กลงหมายความว่านักออกแบบจำเป็นต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษกับปัจจัยข้างต้น เนื่องจากขนาดและบรรจุภัณฑ์ที่หนาแน่นของส่วนประกอบอาจส่งผลต่อคุณลักษณะและประสิทธิภาพของคริสตัล อย่างไรก็ตาม กระบวนการผลิตการพิมพ์หินด้วยแสงช่วยให้มั่นใจได้ว่าการย่อขนาดวงจรคริสตัลออสซิลเลเตอร์จะไม่ส่งผลต่อพารามิเตอร์ที่จำเป็นสำหรับการทำงานที่มีประสิทธิภาพ
ความทนทานต่อความถี่ ความเสถียร และการแก่ชรา
แม้ว่าคริสตัลจะระบุความถี่เฉพาะ แต่การเบี่ยงเบนความถี่อาจยังคงเกิดขึ้นเนื่องจากความเครียดระหว่างการผลิตหรือความเครียดที่พื้นผิวระหว่างการทำงานในแต่ละวัน การเบี่ยงเบนความถี่สามารถสรุปได้โดยการประเมินพารามิเตอร์ 3 ตัว ได้แก่ ความทนทานต่อความถี่ ความเสถียรของความถี่ และอายุ
ความทนทานต่อความถี่หมายถึงความแตกต่างระหว่างความถี่จริงและความถี่ปกติของคริสตัลที่อุณหภูมิ +25 ° C ความเสถียรของความถี่หมายถึงการเปลี่ยนแปลงความถี่สูงสุดที่เกิดจากอุณหภูมิภายในช่วงอุณหภูมิที่ตั้งไว้ เพื่อปรับปรุงความแม่นยำของคริสตัล ขอแนะนำให้ใช้ kHz XO ซึ่งสามารถพิจารณาความแปรผันของความถี่ตามอุณหภูมิ (รูปที่ 1) และทำการสอบเทียบที่สอดคล้องกัน ในที่สุด ความชราหมายถึงการเคลื่อนตัวของความถี่เมื่อเวลาผ่านไป การปิดผนึกสามารถลดผลกระทบจากวัย แต่อาจเพิ่มขนาดได้