2007년 11월 12일 월요일
진동자 frequency tolerance에 관련된 질문
crystal oscillator등의 frequency tollerance에 관계된 질문입니다만, 만약 nominal 주파수에서 fix 되지 않은, 즉 에러가 발생하였을 경우 기존 기본 주파수에서 벗어나는 정도 (시간 단위로 clock drift 범위)가 어느 정도인지 알고 싶습니다.
그리고, frequency tollerance 양이 상대적으로 큰 제품이 나와 있는지 알고 싶습니다.
연구 내용 중 기준 clock의 time drift를 이용해야 하는 부분이 있는데 자료 찾기가 무척 힘이 드네요. 그럼, 답변 기다리고 있겠습니다 읽어 주셔서 감사 합니다. 좋은 하루 되십시오.
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[질문1]. freq. swing현상과 clock 관계
:질문내용은 short term에서 freq. 변화량으로 생각됩니다.
ⓐ 일반적으로 수정진동자는 short term에서 1~3ppm이내의 drift가 발생되며,
ⓑ 이 수정진동자를 발진회로에 적용했을때 1ps~100ps 정도입니다
[질문2]. freq. tolerance양이 큰 제품이 있는지?:
질문내용은 수정진동자의 tolerance보다는 stability 로 생각됩니다.
ⓐ 귀하가 필요로하는것과 가속기에 적용되는 수정진동자 sensor를 개발하고자
시도했던 과정과 유사한 특성을 요구하는것으로 생각됩니다.
그러나 crystal resonsator로는 원하는 특성을 발견하지 못했습니다.절단각도를 찾지못해 도중에 중단했던 사례가 있었습니다.
ⓑ 그러나 외부환경에 따라 "S"자 또는"∩"자 특성보다 "/"형태가 필요하다면 ceramic resonator를 적용하는 방법도 고려해볼 필요가 있습니다.
X-Tal 문의 드립니다.
저희가 X-Tal을 사용을 하는데, 공급회사에서 납기문제로 인하여, Stock업체로
부터 물건을 구입해 사용을 했습니다. 그런데, 제품에 문제가 생겨 확인결과
X-Tal을 기존 제품으로 변경을 하였더니 작동이 정상적으로 되었습니다.
그래서 X-Tal의 문제를 제기 했더니, X-tal은 정상 제품이라고 합니다.
이런경우가 있는지요?이런경우 어떤문제인지요?바쁘시겠지만 답변 부탁드립니다. 감사합니다.
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1.현상수정진동자 구입처에 사용중에있는 제품의 spec.을 제시한 후 그조건에
맞는 제품을 납품받아 생산에 투입했으나, trouble이 발생된 것으로 추정됩니
다.
2.Trouble 현상서술된 내용으로 추정했을때 trouble 현상은 발진 dead보다는 modulation or pullability와 관계된 error로 판단됩니다.이러한 특성은 수정진동자의 parameter와 관계가 있는데 관련된 factor는 대부분 customer spec.에 명시하지 않습니다.
따라서 modulation or pullability특성을 적용한 회로는 주의해서 적용해야 됩니다.
3. 의견수정진동자를 측정하는 계측기와 생산품의 발진단 특성은 동일하지 않습니다.
또한 수정진동자를 측정하는 계측기는 수정진동자 업체마다 기종이 다를수가 있으며, 같은기종이라도 1ppm ~ 10ppm까지 오차가 발생되는 경우도 있습니다. 따라서 RF에 적용되는 수정진동자를 적용할때는 interface를 평가할수 있도록수정진동자 제조업체에서 요구하는 사항을 제공해야 됩니다.
(예를들면)
ⓐ제품의 편차가 "zero ppm"인 두개의 수정진동자를 동일한 회로에 적용했고, CH. Freq.가 447.7MHz FM변조일때
ⓑ한개의 시료는 3KHz 가변되고, 다른 시료는 4KHz로 가변되는 현상이 발생될수 있습니다.이러한 현상에 의해 허용되는 freq. deviation 에서 같은 편차를 가진 시료를 set에 적용했을때 freq. adjustment error가 발생되는 시료가 있을수 있습니다.
ⓒΔF에서 한개의 시료는 3KHz인데, 다른시료는 1KHz로 output될수도 있습니다.
2007년 10월 22일 월요일
공진 주파수 pulling, push ???
리액턴스가 용량성이면 공진 주파수가 pulling되고, 유도성이면 push됩니다.
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1.용어의 의미발진단에서 수정진동자와 합성된 device가 capacitance 일때는 main response를
"끌어올린다"는 뜻으로pulling 이라고 표현했고, 공식 용어이지만 "push"는 수정 진동자와 합성된 device가 inductance일때 main response를 "끌어내린다"는 뜻으로 서로간의 구분 및 혼돈을 피하기 위해 당사에서만 사용하는 용어입니다.
2. 서술수정진동자와 capacitance가 합성하면 수정진동자의 parameter는 변화합니다.
예를들면
C1'=(C1)/[{(1+Co/C1)^2}+{(C1/Cx)(1+Co/Cx)]C0'=(C0*Cx)/(Co+Cx)L1'=L1(1+C0/Cx)로 변환되 주파수를 pulling시키는 결과가 나타납니다.
3. 측정치일반적인 예로
1)Let수정진동자 f=9.994950[MHz]
2) 이 수정진동자에 10[pF]의 capacitance가 연결되면 수정진동자의 주파수는 10,003,000Hz로 pulling 됩니다만
3) 이 수정진동자에 1.0[uH]의 inductance가 연결되면 수정진동자의 주파수는 9,994,425[Hz]로 push 됩니다
gm(mutual conductance)는 Tr 또는 FET 등가회로에서특성 평가를 위한 factor중 하나입니다.
1. Tr version(Tr등가회로에서)gm=Emitter 전류변화량/Base 전압변화량hfe*ib=gm*vb'e=gm*rb'e*ib
2. FET version(J or MOS FET 등가회로에서)gm=Drain 전류변화량/Gate 전압변화량id=gm*vgs+(1/rd)*vds으로 간략화 시킬수 있습니다.
예를들면
TR version에서 회로측의 impedance를 계산하면ZL=-R+jXL=-[gm/{w^2(Cb'e+C1)C2}]+[1/{jw(Cb'e+C1)}]+1/jwC2 입니다.이값은 발진단의 부성저항을 계산할수있는 중요 factor 입니다.
GFSK변조 방식
FSK방식과의 차이와 Gaussian Filter의 역할 등에 대해서 좀 상세히 알고 싶어서 문의를 드립니다..
죄송스럽지만 답변을 주시면 감사하겠습니다공부하는 입장이라서 잘 몰라서요..^^;
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수정진동자와 관련 생산 ,개발등이 주업무인 관계로 님께서 요구하신 RF에서 GFSK의 가우시안 filter에 대한 design 기술은 없습니다.당사의 소중한 방문자님께 도움을 드리지 못해 미안 합니다.
1. 가우시안 filter미분회로의 일종으로 알고 있습니다.group delay에 의한 plate를 sine wave로 만들어주는 역활을 합니다.filter는 가우시안 함수 ,window함수로 설계를하는데 본 관리자는 부족함이 많아 design 능력이 안됩니다.
오실레이터 freq tolerance 측정방법
어떤 특정한 장비를 이용해야하는건지 아님 다른 방법이 있는지 측정방법에대하여 알려주시면 감사하겠습니다.
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1. OSC 측정방법
1) C-MOS,TTL,ECL등 OSC 제품의 IMPEDANCE 조건과 일치되는 Test Circuit에 적용해서 Oscilloscope,counter로 출력파형 특성 평가 및 주파수를 측정하는 방법과
2) Spectrum Analyzer로 시간에 따른 주파수 변화궤적을 그려 swing 현상을 평가하는 방법등이있습니다.
2. 주파수 흔들림과 오동작에 대한 의견
1) ±25ppm의 OSC를 적용하는 set라면 종류 및 용도는 알수 없으나, 범용set로 판단됩니다.
2) 따라서 일반적인 spec.으로 허용범위가 적용되고있는 set에서 주파수에 의한 오동작이 발생되었다면 초기에 설정된 spec. 오류로 추정됩니다.
3) 일반적인 OSC는 ±3ppm 정도 swing 현상이 발생될수 있습니다.(이정도의 swing 현상이 오류를 발생시킨다면spec.에 대한 재검토가 필요합니다.)
4) 그러나 주파수 흔들림 현상이 freq. jump(30KHz이상 jump)를 일으키면 inhamonics가 원인입니다.전원 on-off를 반복했을때 이러한 현상이 발생되었다면 OSC의 결함으로 판단됩니다.
5) 또다른 현상에는 전원 on-off를 반복했을때배주파수로 drift되면 hamonic에 의한 원인으로IC 또는 진동편에 결함이 있을수 있습니다.
6) 또는 주파수 흔들림에는 impedance에 의한jitter또는 기구적 결함에 의한 경발진 현상이 있을수있습니다.
3. 당사에 trouble 시료를 제공해 주시면 원인을 평가하고, 개선 방안을 드리겠습니다.
크리스탈의 공진 주파수를 알고 싶은데요.
인버터의 출력 부분에 가변되는 주파수를 공급하고 인버터 출력에 직렬로 연결된 저항의
통과 전류가 최대인점이 공진 주파수 일 듯 한데요. 이렇게 하면 될까요?
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질문하신 내용은 논리발진 회로로 생각됩니다.추정과 실제는 차이가 있으므로 질문내용을 조정해서 답글을 올립니다.
1. 수정진동자의 공진주파수를 측정하는 방법 수정진동자는 수동소자이므로 외부에서 인가되는 신호들중 수정진동자의 자기발진 신호와 일치 되는 주파수에서 공진이 일어납니다. 공진주파수를 측정하는 방법에는
ⓐ Impedance Analyzer를 이용해서 측정
ⓑ Network Analyzer를 이용해서 측정하는 방법
ⓒ Vector meter로 측정하는 방법
ⓓ 피어스,콜핏츠,논리 발진뢰로를 구성해서 측정하는 방법이 있습니다.
2. 발진회로중 인버터를 이용한 측정방법
ⓐ인버터를 이용한 발진회로는 콜핏츠형 발진회로의 변형입니다.
ⓑ인버터는 CMOS(FET version)과 TTL(TR version)으로 구분하고 있습니다.
ⓒ발진회로는 궤환용인 Rf와 Load인 Rd 저항이 적용되며 Rf는 이득 또는 발진 대역과 관계되며 Rd는 damping 저항으로 Impedance matching과 관계됩니다. 즉 FET나 TR의 발진 최대 주파수 한계를 갖고있고, 주변 device와 결합해서 광대역 또는 협대역의 발진주파수를 갖게 되며 이때 발생된 범위의 주파수가 수정진동자의 자기발진 주파수와 일치될때 공진이 일어납니다.
3. 발진주파수를 조정하는 방법
ⓐ일반적으로 freq. adjustment는 발진회로에 구성된 condenser로 조정합니다.
ⓑ전압에 따라 capacitance가 가변되는 VCD를 이용해서 주파수를 조정하는 방법도 있습니다.
ⓒ피어스 CB형으로 구성된 IC에서 저항으로 주파수를 조정하는 방법도 있습니다만, 주파수 변화가 민감해 trouble이 발생될수 있습니다.
- 문제원인
1. Board에 알수없는 수정진동자가 적용되어있는데 그특성을 check하고 싶다면 전원 인가후 발진단 다음 gate에서 측정하면 그특성 check가 가능한것으로 사료 됩니다.
2. 주파수 제너레이터를 이용한 측정과 인버터로 구성된 발진단에서 특성을 측정하는 방법은 유사한 측정 방법으로 생각됩니다. 단. 인버터로 구성된 발진단에서 측정했을때는 발진단을 구성한 주변 device에 의해 pulling된 특성이 측정됩니다.
3. 공진과 발진의 개념을 엄격히 구분하면 다릅니다.
4. 그러한 개념때문에 단품의 공진특성을 평가하고 싶다면 님께서 하고자하는 방법을 다소 변경해서 측정하면 됩니다.
5. 의견
ⓐ Board에서 mount된 수정진동자를 분리합니다.
ⓑ 주파수 제너레이터의 신호를 수정진동자에 인가하고 공진특성을 chek하기 위해서는 단자망을 구성해야 됩니다. 즉 impedance matching을 위한 π-curcuit를 만들고
ⓒ 입력단에 주파수 제너레이터를 인가해서 출력단에서 공진특성을 check하면 됩니다.
ⓔ 공진은 Z≒R인 점을 참고 바랍니다.
LVPECL & LVDS OSC문의
LVPECL & LVDS 오실레이터에 대해 알고 싶습니다.
또한 일반 오실레이터와의 차이점도 궁금합니다.
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퍼스널 컴퓨터와 computer 주변장치에 적용되는 clock signal은 TTL or C-MOS level이 주류를 이루었으나 graphic system과 같은 고성능 고해상도 및 고속처리를 해야되는 CLOCL OSC요구가 절실해졌습니다.즉 전자 system이 점차 고속,고성능이 요구되면서 속도 제한특성인 ransistor storage time을 제거하고 비포화 상태를 갖는 logic으로 매우 높은 응답속도를 갖는 ECL(Emitter Couple Logic)이개발되었으며, 이를 근간으로 차동신호를 사용하여 고속 데이타 전송 및 낮은 소비전력과 뛰어난 noise 내성과 낮은 noise 가 생성되는 LVPECL.LVDS로 진화되었습니다.
1. 용어
ⓐTTL ( Transistor Transistor Logic)
ⓑCMOS(Complementary Metal Oxcide Semiconductor)
ⓒECL (Emitter Coupled Logic)
ⓓPECL(Pseudo Emitter Coupled Logic)
ⓔLVPECL (Low Voltage Pseudo Emitter Coupled Logic)
ⓕLVDS ( Low Voltage Differential Signals )
2. applicationLVPECL,LVDS는 뛰어난 특성으로 고해상도 평면패널 모니터 디지탈 TV를 실용화 시켰고, 국방 및 우주항공의 application에도 적용하게 되었습니다.
3. typ. 특징
1)LVDS는 rise/fall time이 nsec에서 psec로 향상됨
2)output level
ⓐ PECL의 VOL은 3.2[V] ,VOH는 4.1[V]
ⓑ LVPECL의 VOL은 1.6[V] ,VOH는 2.35[V]
ⓒ LVDS의 VOL은 1.05[V] ,VOH는 1.4[V]
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● SX-1 type의 수정진동자 parameter
1) R L C 직렬공진회로
ⓐmotional inductance (L1)=2.0[mH] ~ 2.6[mH]
ⓑmotional capacitance (C1)=17[fF] ~ 21[fF]
ⓒmotional resistance (R1)=4.5[Ω] ~ 20[Ω]2)
병렬연결된 capacitance shunt capacitance (Co) = 4.5[pF] ~ 5.5[pF]
OSC 문의
① OSC 54Mhz가 18Mhz로 발진한다면 그 원인과 해결책
② OSC 내부의 IC가 타버리는 경우 원인상기 내용에 대하여 초보자들도 이해하기 쉽도록 설명해주시면 감사하겠습니다.수고하십시요~!!
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1. OSC 54Mhz가 18Mhz로 발진한다면 그 원인과 해결책
1) IC에 의해서 발생될수있는 원인 및 대책 발진회로에서 IC는 공진 대역이 형성되고 그대역에 따라 IC 종류가 구분됩니다. 대역은 협대역과 광대역으로 구분되는데 광대역 IC를 적용할 경우 54MHz로 제작된 OSC가 18MHz로 발진할수도 있습니다.
▶IC선정시 수정진동자 특성을 고려해서 선택 해야되며, 협대역 IC를 적용해야 됩니다.
2) 수정진동자에 의해 발생될수 있는 원인 및 대책 수정진동자는 기본파 제조 규격과 3rd O/T제조 규격에 차이가 있습니다. 발진과 관련된 주요 차이는 연마규격, 증착량에 차이가 있으며 특히 OSC의 경우 spring 형태의supporter로 되어 있습니다.
즉 이러한 구조는 EFD(effect fundamental device) 특성을 유도합니다. 즉 기본파 C.I보다 3rd C.I가 유효합니다.기본적인 제조조건과 차이가 있을 경우 유효한 특성을 얻을수 없습니다.
▶규정된 진동편 제조규격을 준수해야 됩니다
2. OSC 내부의 IC가 타버리는 경우 원인
1) 원인
ⓐ 전원을 역방향으로 인가했을때 IC가 파괴 됩니다.
ⓑ 보증된 인가전압 이상이 가해지면 과도전류에 의해 IC가 파괴됩니다.
ⓒ 정전기에 의해 IC가 파괴될수 있습니다.
ⓓ sink current에 의해 IC가 파괴될수 있습니다.
(OSC를 적용하는 main chip에서 OSC에 역으로 입력되는 전류)
상기와 같은 여러가지 원인에 의해 IC가 파괴됩니다. 그러나 대부분 원인은 역으로 전압이 인가되거나 과도한 인가전압에 의해 IC가 파괴되는 경우가 대부분으로 평가 됩니다.
2) 대책
정격전압, sink current 규격등 이미 규정된 규격이 있으므로 그조건에 맞도록 적용하면 됩니다. 정전기에 대한 부분은 제조업체 또는 사용자에 의해 발생될수 있으나 제조업체에서는 정전기 방지용 pad,package를 사용하고 있고 제조시 정전기 방지용 손목띠를 착용하고 작업하고 있습니다. 사용시 정전기가 발생되지 않도록 주의해서 취급 해야 됩니다.
crystal oscillator문의
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1. 당사의 Oscillator중 60[MHz] 대역의 C-MOS 출력은 -8dBm ~ -10dBm에 분포하고 있습니다.( SCO-020 model인 경우 손실이 다소 적습니다.)
2. 님께서 요구하시는 CW조건과 당사의 OSC와는 차이가 있을수 있습니다.
ⓐ 당사와 관련된 OSC는 모르스 코드와 관련되었을때 Local OSC용이므로 무선통신의 직접출력과 차이가 있습니다.
ⓑ CW ( Continuous Code, Code Wave등)를 약어로 여러 분야에서 사용하고 있습니다. 따라서 당사의 제품과 원하시는 제품이 일치되는지 재확인이 필요합니다.
ⓒ 무선 햄용으로 적용할 경우 OSC를 사용하면 PLL IC에 의해 출력이 일정하지만, TR을 이용해서 수정진동자를 적용할 경우 designer가 선정한 회로 정수로 출력을 조정할수있어 편리합니다. 따라서 귀하께서 원하시는 용도는 차이가 있을수 있습니다.
saw resonator / saw filter
더불어 saw resonator과 saw filter도 알려 주시면 감사하겠습니다.
참고로 지금 막 전자에 입문해서 아무것도 모르오니 알기쉽게 설명해주시면 감사하겠습니다.수고하십시요~!!
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1.Filter 입력된 여러개의 주파수 성분중 원하는 주파수만 통과시키고 나머지 신호는 감쇄시키는 역활을 합니다.
1) Filter 특성
ⓐ 저역통과 여파기(LPF: Low Pass Filter)
: 고주파 신호는 감쇄시키고 저주파의 필요신호만 선택
ⓑ 대역통과 여파기(BPF:Band Pass Filter)
: 수신단에서 수많은 신호중 필요한 주파수만 선택
ⓒ 고역통과 여파기(HPF:High Pass Filter)
: 저주파 신호를 최소화하는데 적용
2) Filter 종류
ⓐ L.C Filter
ⓑ Ceramic Filter
ⓒ MCF(Monolithic Crystal Filter)
ⓓ SAW Filter
압전물질(LiNbO3등) 표면에 전극을 배치해서 신호가 인가되면 표면 탄성파가 발생되어 그표면 탄성파와 동조되는 특정 주파수만 통과시키고 나머지 주파수는 감쇄된다.
2. Resonator Resonance(공진)는 어떤 주파수가 같은 주파수를 만나면 더커지는 현상으로 입력된 신호의 주기와 공진 구조물(Resonator)이 가진 고유의 주기가 일치되었을때 공진이 발생됩니다.
● Resonator의 종류
ⓐ Ceramic Resonator
ⓑ Crystal Resonator
ⓒ SAW Resonator
Surface Acoustic Wave Resonator (표면 탄성파공진기)라는 소자로 표면탄성파가 고유의 신호로 적용됩니다.
2007년 10월 19일 금요일
HCMOS/TTL output
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1. 서론 증폭,발진,변조등의 작용을하는 device는 실리콘과 게르마늄으로 구성한 반도체인 Transistor와 FET가 있습니다. 이를 집적화시킨것을 IC라고 합니다.
1) TR : Transistor ( transfer of a signal through a varister)
2) FET : 전계효과 트렌지스터 ( Field Effect Transistor)
2. IC (집적회로: integrated circuit ) 변천과정 TR과 동시에 다이오드나 저항을 하나의 chip에 만들게 되면서 디지탈 IC가 출현하게 되었습니다.
1) DTL(Diode Transistor Logic)
다이오드와 TR을 조합한 최초의 chip형태로 NAND와 AND 논리회로에 응용
2) MDTL(Modified DTL)
DTL에 다이오드와 TR 추가로 level shift와 증폭작용으로 출력드라이브 능력 개선
3) TTL (Transistor Transistor Logic)
입력단이 multi emitter Transistor 형식으로 구성하고 출력단은 totem-pole 형식으로 되어있어 동작 속도가 현저히 개선됨
4) LS TTL ( Low power Sehottky TTL)
소비전력이나 동작속도 개선
5) C-MOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)
전계효과 트렌지스터 구조에서 P채널과 N채널을 조합하여 만들어진 IC
6) HCMOS ( High Speed CMOS)
TTL계는 고속으로 동작하나 소비전력이 크고, CMOS는 소비전력이 적으나 고속으로 동작되지 못해 TR과 FET를 결합해서 소비전력과 응답속도를 개선한 device
문의
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1. 수정진동자를 이용해서 발진회로를 구성할때 주파수 편차에 대한 구분은
ⓐ R.T : 25℃에서의 주파수편차(freq. tolerance)와
ⓑ T.C : 온도변화 (ex. -10℃~60℃)에 따른 주파수 변화(freq. stability)로 구분됩니다.
2. Oscillator에서의 ±25ppm은 R.T와 T.C를 포함한 Overall값으로 표기 합니다.따라서 귀하께서 질문하신 ±25ppm은 Overall 개념으로 간주하고 서술 드리겠습니다.
3. 의견
1) 수정진동자의 R.T 및 T.C spec.이 각각 ±10ppm으로 제작된 수정진동자를 사용하는 방법이 일반적이지만 cost가 높습니다.
2) 또다른 방법은 가변콘덴서를 적용해서 freq. tolerance를 "Zero"ppm으로 조정하고, freq. stability spec.이 ±20ppm인 제품을 적용하는 방법도 있습니다.
단. R.T spec은 가변콘덴서의 가변 범위에 따라 정해집니다.
3) 발진회로는 Philips Semiconductors의 HEX inverter 74HCU04의 data sheet중 7page 회로 조건을 적용하면 됩니다.
단. 입력단에 가변콘덴서를 적용해서 freq. tolerance가 "zero"ppm이 되는 가변 범위를 freq. tolerance(R.T) spec.으로 정하면 됩니다.
GFSK 블루투스변조방식
answlgur83@hotmail.com로 빠른 답변 부탁드립니다.
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1) GFSK는 Gaussian Frequency Shift Keying이라고 합니다.
2) 구조 데이타 입력
▶Gaussian Filter
▶FSK변조
▶증폭 및 송신
3) 적용목적 FSK(Frequency Shift Keying)는 주파수 편이 변조로 반송파 신호 주파수를 변조하여 digital data를 송신 하는데 data인 pulse신호에 Gaussion Filter로 slice해서 Carrier Signal에 변조시키면 전파법규중 점유주파수 대역폭을 만족시키는데 원활하며, 신호 구현시 효율적이고, RF Link의 품질과 신뢰성을 향상시켜줍니다.
좀더 세부 사항은 메일로 송부드리도록 하겠습니다.
안녕하세요 시계제작관련하여 문의드립니다
아까 저희 직원이 크리스탈을 사러 가서 홈페이지에 글을 올리면 도움을 받을수 있다하여 몇가지 문의 드립니다.
현재 ds1302 칩에 s561이라써있는 크리스탈을 연결해 테스트를 해보는데 값을 읽거나 쓰는데는 아무런 문제가 없는데 시간이 시간당 한3초 정도 늦어져서 어찌해야 할지 모르겠네요.
회로 연결은 인터넷에 있는 ds1302연결 회로대로 구성하였습니다.
어느부분을 어떻게 해줘야 늦어지는 현상을 없앨수 있는지 꼭 좀 조언 부탁드립니다.
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1.서론당사에서 구매하신 제품의 CL값을 확인하지 못했습니다.그러나 현재 나타난 현상으로봐서 IC designer가 제안한 6[pF]을 적용한것으로 사료됩니다.만약 일반적으로 제공되는 12.5[pF]인 시료를 적용했다면 시간은 빨라질 가능성이 높습니다.
2.IC designer가 제안한 주요 spec.
ⓐNominal Frequency : 32.768[KHz]
ⓑFrequency Tolerance : ±20[ppm]
ⓒLoad Capacitance : 6[pF]
ⓓ E.S.R : 45[KΩ] max
ⓔ Shunt Capa. : 1.1[pF] typ/1.8[pF]maxⓕ Drive Level : 1[uW] max
3.의견
1) "2항"과 같은 spec.인 제품을 적용했는데 시간이 늦어졌다면 Stray Capacitance에서 IC designer 가 적용한 값보다 큰것으로 사료됩니다.
따라서 나머지 spec.은 동일하고 CL만 9[pF]또는12.5[pF]인 시료를 적용후 평가바랍니다.
2) 정도가 높은 RTC IC는 C-array로 시간을 조정하게 되어있는데 DS1302에는 CL1/CL2가 fix되어 있는 것으로 서술되어있어 freq. tolerance(±20ppm)만큼 경과 시간에 따른 오차가 발생될수밖에 없습니다.
또한 주변 온도가 25℃보다 높거나 낮아도 시간을 지연시키는 원인이 됩니다.
3) 따라서 시계용으로 조건을 설정할때는 1년간 평균 온도를 산출해서 setting은 항상 산출된 조건 만큼 빠르게 설정해야 됩니다.
4) 가변콘덴서를 외부에 적용해서 임의로 주파수를 조정하는 방법도 있습니다만 CL값이 높아지면 소비전력이 커지는것으로 IC designer가 설명하고 있어 이런 조건을 감안한 회로 구성이 필요합니다.
5) 오차에 대한 해결에 문제가 있을 경우 당사에 관련 내용(set등)을 보내주시면 평가후 의견을 제안 드리겠습니다.
ppm 이 무슨뜻입니까?
Crystal Oscillator의 스펙을 보면 Freq. Tolerance값이 +-25ppm 혹은 +-50ppm 이렇게 표기되는데 ppm의 의미가 뭔지 잘 모르겠습니다.
쉽게 25MHz Crystal Oscillator에서 +-25ppm의 Freq. Tolerance를 갖는다면 그 의미가 어떻게 되는지 기술적으로 알려주시면 감사하겠습니다.
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1.PPM은part per million(100만분의 1)을 의미합니다.
2.해설
1) Let.
ⓐ Nominal Frequency : 25.000MHz OSC
ⓑ 사용온도범위 : 0℃ ~ 50℃
ⓒ Frequency Tolerance/Stability : ±25ppm2)의미25[MHz] OSC를 0℃~50℃ 온도범위에서 사용하며,Set 동작에서 error가 발생되지 않는 주파수deviation의 허용범위는24,999,375[Hz]~25,000,625[Hz]를 의미합니다.
3) 계산사례
ⓐ ±25ppm = ±(25 ×10∧-6)
ⓑ 그러므로 25,000,000Hz×(25 ×10∧-6)=625Hz
ⓒ 25,000,000-625=24,999,375Hz25,000,000+625=25,000,625Hz
3. 기타
ⓐ Frequency Tolerance: 25℃에서의 주파수 편차를 의미하며,
ⓑ Frequency Stability: 사용온도 범위에서 주파수가 변화하는 정도를의미합니다.
OSC에서는 상기 두조건을 합친 Overall로 spec.을 적용합니다.
크리스탈 오실레이터 문의
홈페이지를 둘러보니 UM-시리즈와 SCO-020등의 오실레이터가 있는거 같은데요..
다리 두개짜리와 다리 4개짜리의 차이는 무엇인지 궁금합니다.
저희가 사용할 만한 130MHz 크리스탈 오실레이터가 어떤게 있을지요.
크리스탈 오실레이터 구매가 처음이라 주문을 어떻게 해야할지 잘 모르겠습니다.
사용 가능한 부품이 어떤건지 회로구성은 어떻게 해야 되는지가 궁금합니다.빠른 답변 부탁드립니다.
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1.UM시리즈와 SCO-020의 차이점
1) UM 시리즈
ⓐ 수정진동자로 수동소자입니다.
ⓑ 별도로 구성된 발진회로와 수정진동자가 결합되어야 원하는 발진 주파수를 얻을수 있습니다.
2) SCO-020
ⓐ Oscillator로 능동소자 입니다.
ⓑ SCO-020은 발진회로와 수정진동자가 이미 결합 되어있는 device입니다.
ⓒ Vdd pin에 전원을 인가하면 원하는 출력주파수를 얻을수 있습니다.
2. 발진회로 관련 의견 및 제안사항주파수 정확도 또는 pullability특성을 이용해서 다양한 정보신호를 활용해야 되는 경우 수정진동자와 별도의 발진회로를 구성하는것이 바람직 한것으로 사료 됩니다.
그러나 사용하시고자하는 PLL IC에는 발진단이 있으며 사용조건에 대해 제안이 되어 있으므로 조건에 맞추어 design하시면 문제가 없는것으로 사료됩니다.
그러나 확인이 어려울 경우 적용할 계획이신 IC에대해 정보를 주시면 확인후 적용조건이 올바른 수정진동자의 조건설정 과 발진단 조건을 제안드리릴수 있습니다.
▶참고로 130MHz의 발진주파수를 얻는방법은 다음과 같습니다.
1) UM-시리즈 적용시
ⓐ CF5020ALD(NPC社)IC 적용
ⓑ 3rd 수정진동자 적용
상기 device가 조합한 발진회로를 구성하면 130[MHz] 신호를 얻을수 있습니다.
2) Oscillator 적용시
SCO-020 or SCO-130 model을 적용하면 원하는 신호를 얻을수 있습니다.
3) "1)항"에서 수정진동자로 구성된 회로에 freq. adjustment가 되도록 design되었을때 OSC보다 정확한 주파수를 얻을수 있습니다.
3. 기타
1) 수정진동자를 발주하실 경우 발진회로 및 IC 에 대한 정보를 제공해 주시면 당사에서 평가후 올바른 수정진동자 조건을 설정후 제품을 제공 드리게 되며,
2) SCO-020 발주시
- 발진 주파수
- 허용되는 주파수 편차 및 사용온도 범위
- supply voltage
- Load 조건
상기와 같은 내용을 당사에 알려주시면 검토후 조건에 맞는 제품을 제공드리게 됩니다.
크리스탈 447.675MHz 문의
현품 구입 가능한 대리점이 있는지 문의 드립니다.
없다면 우편으로 보내 주셔도 좋습니다.필요한 수량은 2개 입니다.
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방문하셔서 상담이 필요한것으로 사료됩니다.
design하신 발진단 및 채배단 조건을 알아야 올바른 시료를 드릴수 있습니다.
<일반사례>
1. Channel Freq. : 447.675MHz (Tx)
2. X-tal Freq. : 49.741667[MHz]
- 수정진동자 mode: 3rd
- 채배 : 9고조파
3. Rx : 436.975MHz
- filter : 10.7MHz
- X-tal Freq. : 87.395MHz
- 수정진동자 mode : 3rd
- 채배 : 5고조파
T447.650 SS-9708 제품문의
있다면 한개도 구입이 가능한가요..^^죄송합니다.여기저기 알아보다 이곳까지 오게되었네요.
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즉시 구입가능한 주파수는 447.675[MHz]입니다.(447.650MHz는 다소 시간이 소요됩니다.)
단. 적용조건에 대한 정확한 정보가 필요합니다.
(당사 가능 납품조건)
1. Channel Freq. : 447.675[MHz] ( 9고조파 )
2. 수정진동자 주파수 : 49.741667[MHz]
3. Load Capacitance : 20[pF]
4. Freq. tolerance : ±5ppm
5. Freq. stability : ±5ppm(at -10℃~60℃)
6. Crystal Impedance : 40Ω max
X-TAL 재질 문의
사유는 Pb Free Solder와 X-TAL의 접착성이 좋지 않은 문제가 자주 발생합니다.
이에 서로 다른 금속이기에 원인을 분석하려고 합니다.빠른 답변을 부탁드립니다.수고하십시요.
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1. 질문하신 SMT에 적용되는 수정진동자의 Holder TypePackage는 SX-1,SX-3,SX-5로 판단됩니다.
2. 이제품의 Lead 원재료는 Kovar입니다.Kovar에 무전해 Ni도금이 2~4um되어 있습니다.
3. Pb-free용 solder paste는 주로 Sn+Ag+Cu 또는 Sn+Cu+Ni로 구성되어 있습니다.
Solder Paste 특성에 따라 올바른 사용 및 관리가 된다면 냉납,crack 현상등이 발생되지 않습니다
레조네이터에 대한 궁금한 사항
안녕 하세요 레조네이터 4MHZ를 사용 하고 있는데 레조네이터 특성에 대해 정확히 몰라 문의를 드립니다
4069를 사용하여 (1M저항 없이) 레조네이터를 이용 발진 회로를 구성하고 있는데 이때 출력 파형을 찍어 보기 위해 오실로 스코프 잭을 오실레이터 단자에 대는 순간 출력 파형 죽고 오실로 스코프 잭을 띠어도 다시 살지 못하여 메인 전원을 다시 껏다 켜야 발진을 하는데 레조네이터의 무슨 특성 때문인지 알고 싶어서 메일 드립니다수고 스럽지만 아래의 메일로 답변을 주시면 대단히 감사하게 생각 합니다
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1) CD4069UB type은 CMOS로 6개의 inverter로 구성된IC입니다.
2) 발진을 하기 위해서는 feedback loop와 gain을 가지고있어야되며, 발진의 안정도는 stability factor에의해결정됩니다.
논리회로를 이용한 발진회로에서 궤환저항은 feedbackloop를 구성하는 device이며, 실측시 공진대역을 구성하는 중요 device임을 알게 될것입니다.출력단에서 발진 dead등 이상현상이 발생된 원인은 Rf를 적용하지 않아 발생된것으로 판단됩니다.따라서 Rf를 적용시키면 정상동작이 가능한것으로사료됩니다.
예를들면 IC 1번 pin과 2번pin에 resonator와 Rf저항을병렬연결하고, 양단에서 condenser를 GND로 연결하면발진회로는 구성이 되었습니다.
출력 특성을 측정할때는 Oscilloscope의 Probe에 의한impedance 영향을 받지않기위해 2pin과 3번pin을 연결한후 4pin에서 측정하면 됩니다.단. 주의사항은 전압강하가 발생되지 않도록 pattern을 구성해야 됩니다.
crystal resonator 및 ceramic resonator는 주파수 안정도 ,주파수온도특성은 수정진동자가 월등히 우수합니다.그러나 전기적인 발진특성은 같습니다.단. 주파수 deviation에 대한 허용범위가 넓고, 주파수에의한 동작 error가 발생되지 않는 조건에서는 ceramicresonator를 적용하면 효과가 있는데, 그이유는음향손실률이 crystal resonator보다 작기 때문에 얻을수있는 사례입니다.
CH-308
회로도를 구성할려면 저항값Rf, Rs 그리고 캐패시터값 C1, C2를 알아야 정확한 주파수를 얻을 수 있을것 같은데 이 값을 알 수 없나요?
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당사 model인 CH-308로 32.768KHz를 구현하는 방법
1. 당사 application
1) 수정진동자의 Load Capacitance(CL) : 12.5pF
2) 발진회로를 구성하는 IC : 74HCU04
3) feedback 저항(Rf) : 20[MΩ]
4) Road 저항 (Rd) : 100[KΩ]
5) 수정진동자 양단과 GND 사이에 적용되는 condenser
- input단(C1) : 10[pF]
- output단(C2) : 56[pF]
2. 기타발진회로를 구성하는 IC의 특성에 따라 주변 정수값은달라집니다.
따라서 적용하고자 하는 IC의 designer가 제안한 값으로 회로 정수를 설정해야 됩니다.
1) feedback 저항과 road 저항은 발진대역 및발진조건에 관계가 있습니다.
경우에 따라서Rf,Rd저항이 IC 내부에 내장되어 있어 외부에 별도로 적용하지 않아도 되는 경우가 있음으로 확인이 필요하며, 적용하고자 하는 IC에서 별도의 제안사항이 없으면 통상적으로 Rf (20MΩ)만 적용하는 경우가 일반적인 사례입니다.
2) 원하는 주파수를 정확히 구현하는것은 수정진동자의 frequency tolerance와 발진회로를구성한 C1과 C2의해 결정됩니다.
당사의 application에서 C1과 C2의 차이는 입력과출력 impedance를 맟추기 위해 적용된 값입니다.그러나 알반적으로 stray capacitance를 4pF으로 가정했을때 C1과 C2는 각각 17~18pF을 적용하면 되나 정도를 높여야 되고, 온도 변화가 있는 환경에서 적용할 경우 수정진동자의 온도 특성을 감안해서 약 0.2sec~0.8sec 빠르게 설정해야 되므로 C1은 가변 콘덴서를 사용하는것이바랍직한것으로 판단됩니다.
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Universal PCB(epoxy)를 이용해서 납땜질을 하는데 이렇게 하면 펄스를 제대로 얻기 힘든다고 하는데 맞는 말인지 궁금합니다.구현하려는 회로도의 일부분이 아래와 같은데 보통 회로드들을 보면 인버터를 쓰는데 그 이유는 뭔지 궁금합니다.-
----- R(10M) --------
------------ 32.768Khz ------
R(10M) C(22p) C(22p)
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1.UNI PCB
1)당사에서는 application으로 제시된 회로를 UNI PCB로 구성해서 사용하고 있습니다.
2)GND간에 전압강하가 발생되지 않도록 구성하면 주파수를 구현하는데 문제가 없습니다.
단. IC designer가 제시한 정수로 회로구성을하지않을 경우 발진이 안되거나 심한 jitter가 발생될수 있습니다.jitter가 발생될 경우 impedance matching 실험후 적용조건을 찾아야 됩니다.
3) 당사에서 적용하고있는 사례로 봐서는 전혀 문제가없습니다.
2. 인버터 사용
1) 인버터를 이용하는것은 digital 신호를 쉽게얻기위한 방법입니다.
2) 논리소자를 이용한 수정발진회로입니다.
3. Rf=10[MΩ],C는 각각 22[pF] 사용에 대한 의견
1) IC designer가 제시한 값이라면 문제가 없는 정수로 판단됩니다.(Rf)
2) 수정진동자 양단에 22pF을 적용했는데 그 합성값을계산하면 11[pF]입니다.
따라서 부유용량이 합성된다면 원하는 주파수보다낮은 주파수의 출력을 얻을수도 있습니다
.따라서 일반적인 clock 구성 조건과 차이가 있을수있습니다.
조정이 필요한것으로 추정되지만 부유용량이 1[pF]인 회로도 있음으로 실측前 잘되고 잘못되었음을평가할수는 없습니다.
발진 여유도에 대해..
발진기에서 발진여유도라는 것을 구하려고 하는데,발진여유도가 무엇이고 , 그 값을 어떻게 구해야 하는지좀 알려주셨으면해요.꼭 좀 부탁드립니다.
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발진여유도는 특정한 값이 아니고 실험에 의해 얻어지는결과치로 발진회로의 안정도를 평가하는 항목에 해당되며이 결과치는 발진회로 design 및 발진회로가 적용된 set양산에 중요한 자료로 활용됩니다.
1. 발진회로에 적용되는 수정진동자 선정 조건
1) nomalized freq.<0.5
2) (2~3)×Co < CL
3) Re ≤|-Rρ|
4) 3×R1 ≤ |-Rρ|
2. 발진회로의 안정도 평가
1) 발진회로의 negative resistance 측정 및 평가
2) 발진회로의 impedance 특성 측정 및 이상적인 공진특성 평가
3) set마다의 device 편차 설정(동작 error가 발생되는오차 한계값 평가)
ⓐ 합성용량 Vs negative resistance 측정
ⓑ 합성용량 Vs freq. deviation 측정
ⓒ Vdd(Vcc) Vs negative resistance 측정
ⓓ Vdd(Vcc) Vs freq. deviation 측정
4) freq. drift 현상 check
5) freq. jump 현상 check
상기와 같은 실험 및 평가를 당사에서는 발진여유도라고정하고 있으나 일본에서는 "2-3"항을 주로 발진여유도라고 하고 있습니다.따라서 일부 평가를 설정한 조건과 당사에서 정하고있는조건에는 차이가 있습니다.
발진의 원리와 발진 조건..
발진의 원리와 발진의 조건에 대해서 잘 이해가 되지 않아서 이렇게 도움을 청하게 되었습니다...
발진의 원리와 발진의 조건에 대해서 좀 설명을 해주셨음 좋겠습니다...
되도록 빠른 시일내에 답변 주시면 감사하겠구요...
하나더 추가 한다면 발진기의 종류에 대해서도 좀 설명 해주셨음 좋겠습니다. 그럼 오늘 하루 수거하시구요...좋은 하루 되세요...^^
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1. 발진회로는 기본적으로 증폭회로와 궤환회로로 구성되어 있습니다.어떤신호가 이loop를 돌면서 증폭되서 주파수 출력이 나타나는것이 가장 기본적인 발진원리입니다.
발진기는 TR,FET 또는 이들버젼으로 구성된 회로에서 특성에 따라 미세한 신호 대역이 형성되는데 이들신호가 발진device의 자기발진신호와 일치되었을때 공진이 일어나며,원하는 발진 주파수를 얻게 됩니다.
2. 발진조건
1) 위상조건입력과 출력이 동위상
2) 이득조건
ⓐ증폭도:Af=A/(1-βA)
ⓑ안정된 발진조건
: |Aβ|=1상승진동
: |Aβ|≥1감쇠진동
:|Aβ|≤1
3.발진기의 종류
1) LC발진기(동조형,하트리,콜피츠)
2) 수정발진기(피어스 발진기,콜피츠 발진기)
3)RC 발진기(이상형 발진기,비인브릿지)
문의 입니다.
여기서 구매할 수 있는지,만약 주문 제작이라면 비용이 얼마나 드는지 알고 싶습니다.제작 주문시 최소 수량과 제작 기간같은것도 알려주셨으면 합니다.
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E-mail로 답변을 보내 드렸습니다.
1. 구매가 가능합니다.(STD 또는 CUSTOMER 조건)
2. 원하시는 수정진동자의 dimension은 home page의"Product" part에서 확인후 선정을 요청드립니다.
단. 당사에서는 용도에 따라 다르게 적용하고 있습니다.즉 정밀도,정확도,기구적 안정을 필요로 할때는 UM type을 제안드리고 있고, 일반적인 경우는 ATS나 SX-1 type을 권장드리고 있습니다.
참고로 어학기등과 같은 유형의 제품에는 SX-1 type이 주로 적용되고 있습니다.
3. 정확한 발진을 구현하는 과정이 주파수를 의미하는지,발진여유도를 의미하는지에 따라 적용 성격이 다릅니다.
따라서 필요사항을 당사에 제시하시면 interface 관련사항을 맞추어 드리겠습니다.
오실레이터 스펙문의
제품의 사용 전압이 어떻게 되나요.
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마킹에 대한 SPEC은 다음과 같습니다.
X: CRYSTAL OSC
03 : 3.3V
H : HALF
050 : 50PPM
사이즈나 기타 사항은 SUNNY와 동일합니다.
sco-020 20Mhz의 출력전압레벨을 낮추려면 어떻게 해야하는지요
이때의 바이어스 방법좀 알 수 있을까요.홈페이지에 보면 82와 130옴의 저항을 써서 바이어스 했던데 이렇게 하면 3V정도의 출력전압레벨이 나오더군요.
여기에 볼테이지 디바이더를 사용했더니 주파수 20Mhz가 흔들리더군요. 어떤때에는 20Mhz가 안나오고요. 어떻게 방법이 없을까요?
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질문내용에 대한 실험을 했던 사례가 없기때문에 정확한답변을 드리기에는 부족함이 있습니다.CMOS output level을 왜 10mV로 낯추어야 되는지 궁금합니다.
우선 공급전원에 대한 divider는 적절한 방법이 아닙니다.따라서 최소의 공급 전원을 설정(약 2.0~2.5V로 판단됨)하고, 출력단에서 potential divider를 적용하는데저항 분배 방법을 적용하거나, 용량 분배 방법으로 원하는 출력조건을 찾도록 해야 됩니다.
향후 시험을 할수있는 시간을 만들어서 가능한 결과치가도출되면 재답글을 올리도록 하겠습니다.
ceramic resonator에 관한 궁금증
--- 상황 ---
질문을 메일로 급히 드렸던 것이어서 설명이 장황하여 다시 한번 간추려 봅니다.Ceramic Resonator
1. CSA20.00MXZ040(Murata) : Non-Built in Cap.
2. EFJC2005E5B(Panasonic) : 16pF Built in Cap. 두제품을 이용하여 20MHz의 발진을 시키려 합니다.
먼저 74XX의 inverter를 이용한경우,
1. 1Mohm + 30pF(in/out to GND) : 20MHz발진가능2. 1Mohm : 20MHz 발진가능
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개발되어진 IC의 제품에 상기 resonator를 연결할 경우 어떠한 경우에도 1M ohm의 저항으로는 발진이 불가능합니다. 이에 대한 원인을 파악하고 싶은 것이 가장 큰 접근 관점입니다.
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일반 SMD Type의 PCB를 이용할경우 (Resonator and Chip R, C and New Device)
1. 1M ohm -> 20K ohm : 20MHz발진
2. 1M ohm -> 5K ~ 100K ohm : 20MHz발진
개발되어진 제품을 Socket에 장착하여 동일한 환경을 사용한경우
1. 1M ohm -> 20K ohm : 120MHz ~ 140MHz대역에서 발진
2. 1M ohm -> 5K ~ 100K ohm : 120MHz~ 140MHz 대역에서 발진
이처럼 SMD Type의 PCB와 Socket Type의 PCB에서 다른 발진대역이 나타날 가능성이 궁금합니다.
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마지막으로 in to out (실제 inverter단에서) 의 Delay가 약 0.5ns ~ 0.6ns정도 나타날경우, 이상적인 inverter라면 가능하지 않은 이야기지만, 위와 같은 값의 Delay가 고정적으로 있을경우 Rosonator의 동작은 어떠한 불안정 요인을 갖을수 있을까? 에대한 접근을 해보고 싶습니다.
질문의 내용이 다소 장황하고, 두서없을지 모르겠습니다. 직접 설명해 주시기 곤란하신 문제라면 참고자료나 분석을 하는 Sequence만이라도 알려주시면 도움이 많이 될것 같습니다.
우문에 현답을 부탁드리며, 이만 줄이겠습니다.
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1.발진 dead 현상에 대한 의견궤환저항인 Rf는 impedance 조건(대역특성)에 따라 수KΩ~수 MΩ을 적용합니다.20[MHz]의 경우는 기본파 response이므로 일반적으로 1[MΩ]을 적용합니다.개발된 model에 Rf를 1[MΩ]으로 적용했는데 발진이 안되었다면 다음 사항에 대한 검토가 필요합니다.
1) IC designer가 제안한 OSC circuit로 구성되었는지 재확인 바랍니다.
2) IC designer가 제안한 회로대로 구성되었을 경우 GND pattern의 폭에 차이가 있어 전압강하 요인이 있는지 check바랍니다.
3) 또는 IC가 정전기에 의해 파괴되었는지, 정전기에 민감한지 확인 바랍니다.
4) IC designer가 제안한 내용이 없을 경우 피어스 또는 콜핏츠 변형회로인지 확인후 그조건에 맞게 OSC circuit가 구성되었는지 재검토가 필요합니다.
또는 load 저항값을 적용하거나, 특성상 과도한 전계가 인가되어 main response가 무너졌는지 수정진동자로 교체후 비교 검토할 필요가 있습니다. 만약 수정진동자는 올바르게 발진이 되는데 ceramic resonator는 dead된다면 저항을 적용해서 전하량을 조정할 필요가 있습니다.
5) 상기와 같은 내용과 관계가 없을 경우 당사에 발진회로와 IC databook을 보내주시면 원인 및 대책에 대한 의견을 검토후 제출토록 하겠습니다.
2. Rf 변경시 발진이상 현상ceramic resonator의 response는 일반적으로 수정진동자 AT-cut와 유사한 harmonics 특성을 가지고 있습니다. 그러나 10[MHz]이상의 주파수는 형태에 따라 5고조파 이상의 세력은 거의 미미하므로 이 signal이 대역특성을 변경해도 공진을 일으킬 가능성은 희박합니다.
1) Rf를 수KΩ으로 변경한다는 것은 대역영역을 이동 시켜 광대역이 협대역으로 바꿔 hamonic response 를 공진시킨다는 의미입니다.
2) 정리하면 현재 측정된 주파수는 resonator에 의한 공진 주파수로 보기는 어렵고, 주변 구성 device에 의한 자기 발진 signal로 판단됩니다.따라서 "1항"과 같은 추진 과정이 필요한것으로 사료 됩니다.
OSC 수입검사에 대하여...
OSC 생산시 어떻게 테스트하는지 궁금합니다. 답글과 좋은 자료가 있다면 부탁드립니다.
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OSC를 생산하는 생산자는 전기적 특성검사를 자동검사기로 하기 때문에 어려움이 없습니다.
그러나 사용자 입장에서는 자동검사기를 보유하기 어렵습니다.
따라서 수작업에 의한 검사이외에는 방법이 없는것으로 생각됩니다. 전수검사는 시간과 노력,비용이 소요되므로 AQL을 적용한sampling 검사를 할수밖에 없습니다.
<검사의 일반적인 사례>
1) spec.에 정해진 일반적인 전기적 특성검사
2) 발진 안정도 검사
3) 기구적 검사
(단. 기구적 검사는 일종의 파괴실험이므로 실험에 적용된 시료는 set 생산에 사용해서는 안됩니다.)
Load capacitance (CL) 정의와 설명법
Equivalent series resistance (오옴)
Shunt Capacititance (CO)
경시 변화의 특성 Aging
발진방식 fund 3rd
구동레벨 ..
이상 윗글에 정의와 영업사원의 적합한 표현 법좀 갈쳐 주세요...
염치없지만 도와주세요 꾸벅 Somebody everybody help me!!!!!!!!!!!!
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1.CL(Load Capacitance)부하용량은 수정발진 회로에서 수정진동자가 포함된 폐루프의 합성리액턴스를 의미합니다. 리액턴스가 용량성이면 공진 주파수가 pulling되고, 유도성이면 push됩니다.
즉 수정진동자의 자기 발진주파수는 주변 합성 리액턴스에 의해 변하는데 이값이 용량성일때를 Load capacitance 라고 합니다. 원하는 요구주파수를 얻기 위해서는 수정진동자의 주변합성 리액턴스값과 이조건에 맞는 수정진동자를 적용해야 됩니다.
2. ESR수정진동자 자체가 가지고있는 마찰저항 또는 음향손실을 series resistance라고 합니다.즉 수정진동자를 공진시킬때 감쇄진동을 유발시키는 요소로 보면 됩니다. 따라서 발진회로가 지속진동을 하기 위해서는 반도체가 포화영역일때 Rr<|-Rρ|반도체가 동작영역일때는 Rr≤|-Rρ|의 등식이 성립되어야 합니다.
▶Rr: 수정진동자의 등가 저항
▶|-Rρ|:발진회로의 상호콘덕턴스,전류값 등에 의해결정되는 값
3. Shunt Capacitance (Co)수정진동자는 절연특성이 뛰어난 물질입니다. 이물질에 전극을 현성시키고 전하를 인가하면 콘덴서와 같은 역활도 합니다. 즉 기계적 진동을 하는 요소에 병렬로 capacitance값이 존재해 이를 shunt capacitance로 부르고 있습니다.
직접적으로 주파수를 결정하는 요소라고 할수없으나 주요 parameter를 결정 factor이므로 간접적인 영향을주는 요소로 볼수 있습니다. 또한 Co인 shunt capacitance는 부차진동,용량비,안정도 pullability등과 관계가 있으므로 무시해서는 안됩니다.
4.경시변화(aging)시간이 지나면 수정진동자의 주파수가 변할수 있습니다. 이 변화하는 정도를 spec.으로 규정한것이 aging 또는 경시변화 항목으로 정하고 있습니다. running시 주파수가 변화하는 요인은 여러가지가 있습니다. 그중 한가지 예를들면 SiO2와 Ag는 서로 다른 물질이며 친화성도 한계가 있습니다.즉 SiO2에 Ag입자를 형성시킬때 Ag입자끼리는 친화성이증착 초기에는 불완전 결합을 하고 있지만 온도를 인가하면 완전 결합에 가깝게 반응을 합니다. 이러한 과정에서 자기발진 주파수가 다소 변화를 일으킬수 있습니다.
5.Fund. & 3rdAT cut인 수정진동자는 기수차 채배 발진을 합니다. 따라서 기본파를 적용하는 회로에 수정진동자를 적용하면 fundamental 발진을 하게 되며, 기본파를 shunt시키고 3고조파를 발진시키는 회로에 적용하면 3rd발진회로가 됩니다. 단. fund.,3rd에 적용되는 수정진동자는 절단각도, 가공방법에 차이가 있으므로 주의 적용이 필요합니다.
6. 구동레벨발진회로는 TR ,FET등과 결합해서 공진 신호를 만들어냅니다. 이 과정에서 수정진동자에 인가되는 여진레벨을 구동레벨 이라고도 합니다. 즉 이상적인 Drive Level은 반도체가 포화영역에서 동작영역으로 전개될때 수정진동자에 인가되는 모든 power값이라고 보면 됩니다. 이조건을 감안해서 수정진동자를 검사할때 RLD,DLD검사를 하게 됩니다.
Rt와 Tc 의 차이점은???
Rt는 주파수 허용편차 Tc는 주파수 안정도 라는거는 알고 있지만 다른분들이 물어 볼때 무엇이라고 대답을 해야 할지 모르겠습니다그냥 윗글대로 대답하기에는 너무 무지해 보이고 영업사원인 제가 설명을 해야하는데 아는것이 너무 좁아서요..
저도 찾아보고 생각하고 배우고는 있지만 전문가님들에 도움도 받고 싶습니다.너무 쉽게 알려고 하는것같아 보이지만 나름데로의 시련? 을 받고 손을 뻐칩니다.또 OSC에서는 Tc에 하나되어 발주가 나간다고 하는데 이유는???Operating Temp. Range (저장온도 범위)도구체적인 차이점을 알고 싶습니다... Somebody help me!!!!!!!!!!!!!!
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1.RT는 room temperature(23±3℃)에서의 frequency tolerance입니다.전자부품,공작물,기계,측정기 또는 어떠한 정밀 가공물도 설계치를 기준으로 했을때 오차는 발생됩니다.
수정진동자도 예외일수는 없습니다.가공공정에서의 편차를 frequency adjustment 공정에서 최소화 시키지만 환경,밀도,입자상태,결합상태에 따라 원하는 이상적인 값을 얻는데 어려움이 있습니다.그러나 최근에는 효과적이고 효율적인 결과를 얻고는 있습니다.즉 수정진동자의 주파수 편차가 요구하는 조건 범위에 분포할때를 허용편차라고 합니다.
요구조건이란 수정진동자에 의해 구동되는 장치물이 동작하는데 error가 발생되지 않는 범위를 말합니다.예를들면 color용은 color가 재현되는 주파수 범위가 있습니다. 이범위가 요구조건이며, 허용편차 입니다.역시 통신에서도 송수신 주파수에 한계치가 있습니다.그 한계치에서 벗어나면 송수신이 불가능합니다.u-COM 구동용은 ±200ppm 이상까지 허용되는 경우가 있지만 통신용에는 ±3ppm이하를 요구하기도 합니다.즉 이와 같이 용도에 따라 허용되는 주파수 편차 범위가각각 달라 RT라고하는 spec. 으로 허용편차 항목을 정해놓고 있습니다.
2. TC (Temperature change or Temperature control)특정물질 이외에 대부분 물질은 온도에 따라 변형, 변위가일어납니다.수정진동자도 절단각도에 따라 변위가 일어나는데 그형태는 각각 다르게 나타납니다.수정진동자를 적용하는 장치의 주변환경(온도)에 따라주파수가 어느정도 변화하고 그 변화값이 장치를 구동하는데 error가 발생되지 않는 허용 범위를 TC라고 합니다.즉 수정진동자를 사용하는 모든 장치물들은 RT라는 항목과TC라는 항목을 복합시켜 spec.을 설정해야 됩니다.
그러나 경우에 따라서 가변콘덴서로 가변되어 편차를"zero ppm"화 할수있는 경우 가변 범위를 RT로 정하고TC spec은 인위적으로 조정이 불가능하므로 TC spec을중요시 하는 경우도 있고, 일정한 온도가 유지되는 곳에서 사용되는 장치는 RT만 중요시 하는 경우도 있습니다.
3. OSC spec.OSC는 능동소자이며, 외부 회로 조건으로 인위적 조정이 불가능한 DEVICE입니다.가령 OSC가 COMPUTER에 적용 된다고 했을때 초기에는주변온도가 23℃였는데 좀더 사용하면 50℃이상 주변온도가 상승하게 됩니다.즉 모든 조건에서 동작 ERROR가 발생되서는 안됩니다.이러한 조건이라면 수정진동자 RT와 TC를 복합한 spec과OSC에서 overall로 정한 spec.과 차이는 없습니다.
그러나 전술했듯이 수정진동자는 인위적으로 RT 조정이가능하지만 OSC는 인위적 조정이 불가능하기 때문에overall 개념이 고정되어 있지만 수정진동자는 경우에따라 다릅니다.단. OSC도 항상 23℃가 유지되는 곳에서만 사용한다면RT spec.만 규정해도 됩니다.
t/f에 관한 문의 입니다..
어떤 분은 당황스럽게도 머리 부분을 납땜을 한 것을 본적이 있습니다. GND를 잡기 위해서라고.. 이럴 경우 어떻게 해야 하는지 궁금합니다.
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1. 발진회로가 불안정 하거나, EMI or EMC와 관계가 있을 경우 GND 처리를 합니다.
2. Tuning Fork는 가청주파수(16KHz ~ 20KHz)에 가깝기 때문에 Audio 신호에 noise로 작용하는 경우가 있거나,조립후 유동성이 문제가 되어 GND 처리를 하거나 solder or 레지락으로 고정을 시키는데 모두 제품의 접착 부분에 damage를 주어 변형을 일으켜 주파수가 급격히 변화하거나C.I 증가로 발진 dead 현상이 발생됩니다.
3. Tuning Fork or Cylinder type을 GND 처리를 할때는jacket을 이용하거나 고온용 Tuning Fork 제품을 사용해야됩니다.일반용 Tuning Fork와 고온용 Tuning Fork는 접착제 재질에 차이가 있습니다.
단. Jacket을 이용하거나, 고온용 Tuning Fork 제품은일반용 제품보다 cost가 증가 됩니다.참고로 보증되는 온도는일반용 Tuning Fork인 경우 180℃/3sec ~ 220℃/sec이며(접착제 Sn:Ag=96.5%:3.5%),고온용 Tuning Fork인 경우 230℃/3sec ~ 260℃/sec입니다(접착제 Sn:Pb:Ag=62%:36%:2%)
OSC 인가전압에 관련된 질문입니다
아래의 질문내용에 같은내용이 있어서 확인해보니 PPM이 낮은값으로 출력된다는것 말고 차이가 없다는 답변이었습니다.
PPM이 낮아진다면 오차가 줄어던다는건지?? 저희가 사용하는 시스템은 센터1.5V의 듀티비50%가 필요합니다.
파형 측정결과.. 듀티비가 조금씩 변화는걸로 보여서 이게 5V OSC에 3.3V를 인가해서인지 아님 원래 그정도인지 궁금합니다. 답변부탁드립니다.
지금 사용하는 OSC는 SCO-060-48.000M 입니다.
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1) ppm이 낮아진다는 내용은 output freq.가 5V에서는-10ppm인 제품이 3.3V에서는 -11ppm~-13ppm으로 down된다는 의미 입니다.
2) duty비의 spec.은 일반사양일 경우 50±10%이며, option으로는 50±5%가 있습니다.제공된 제품은 일반 사양으로 생각됩니다.
3) 현재 생산되는 OSC는 특정조건이 아닐 경우 supplyvoltage를 3.3V ,5.0V 겸용으로 적용하고 있습니다.따라서 설정된 duty spec.에는 벗어나지 않습니다.
단."1)"항과 같이 5V로 제작된 제품에 3.3V를 인가하면output freq.가 약 1~3ppm 정도 down 됩니다.
clock 오차 발생 해결방안 문의
안녕하십니까.현재 crystal을 쓰고 있는데 시계에 오차가 많이 발생하여 고민입니다.
현재 사용중인 모델은 32.768KHz X-tal (CL : 12.5pF, 2pie, 3pie)를 사용하고 있으며, 디자인 단계시 CL : 16pF으로 설계되었습니다.
CL값 차이로 인한 시계 오차가 생길 수 있는지 궁금하며,해결 방안은 어떤게 있을까요??
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발진회로의 stray capacitance값을 정확히 모르는 상태에서정확한 평가는 할수없으며, program 조건에 따라서도 시간control 조건도 달라집니다.여기에서는 stray capacitance는 4.5pF,direct clockcontrol 조건으로 가정해서 서술하면 다음과 같습니다.
1.사례A1-1.Let.
ⓐ수정진동자의 CL=12.5pF
ⓑ발진회로에서 수정진동자 양단에 16pF을 적용1-2. 결과발진회로의 합성용량과 수정진동자의 CL이 12.5pF으로 일치할 경우 시간의 오차는 수정진동자의 tolerance에 의해발생됩니다.
(예를들면)
주파수 tolerance가 10ppm이고,동작되는 주변온도가 25℃로항상 일정할 경우
ⓐ하루동안 0.864sec 빨라지며,
ⓑ1년동안 5분15초 빨라집니다.그러나 년평균 온도가 23℃면 온도계수에 의해 1년동안3분15초 빨라집니다.
수정진동자 주파수 tolerance가 -10ppm이고, 동작되는 주변온도가 항상 25℃로 일정할 경우
ⓐ하루동안 0.864sec 늦어지며,
ⓑ1년동안 5분15초 늦어집니다.년 평균 온도가 23℃이면 이제품은 1년간 8분 21초 늦어집니다.
2. 사례
B2-1. Let
ⓐ수정진동자 CL=12.5pF
ⓑ발진회로의 합성용량이 16pF인 경우
2-2.결과
ⓐfreq. tolerance +10ppm,25℃하루동안 0.516초 빠르며,
ⓑfreq. tolerance -10ppm,25℃하루동안 1.1664초 늦어집니다.
이상과 같은 결과치로 평가했을때 수정진동자의 CL과발진회로의 합성용량 일치가 중요하며, 수정진동자의freq. tolerance가 어떤값인 제품을 적용했느냐에 따라시간 차이가 발생됩니다.
3. 시간을 정확히 control하기 위해서는
ⓐ CL과 합성용량 일치
ⓑfn조정용 가변condenser 적용
ⓒ년 평균 온도 조건에 맞도록 freq. setting
크리스탈 pf를 계산하는 공식에 대해..
그리고 뒤에 더하는 숫자가 왜 5~7인지 딱 떨어지는 값이 아닌지 알고싶습니다. 빠른 답변 부탁드립니다
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"(C1*C2)/(C1+C2)+5~7=크리스탈 PF"은 정확한 방법은 아닙니다.
그러나 아무것도 모르는 상태에서 대략적인 값을 계산하는referance이며, "π"형 회로에만 적용됩니다.C1,C2는 수정진동자 양단에 적용된 capacitance로루프상 직렬연결이며, 5~7은 병렬로 존재하는 부유용량이므로 상기와 같이 계산합니다.그러나 정확도는 50~60%정도밖에 안됩니다.
C-MOS IC인경우 pin수에 따라 부유용량이 다르고,pattern에 따라서도 부유용량이 다릅니다.따라서 정도를 높이기 위해서는 실측을 해야 됩니다.
상기 계산은 실측전 적용하는 사례로 생각해야 됩니다.수정진동자 주변 C1,C2는 공진 대역특성등 여러가지발진조건에 주요한 factor이므로 임의로 적용할 경우발진이상 현상이 발생될수도 있으므로 주의 적용해야됩니다.
32.768khz의 2파이와 3파이의 차이를 알고 싶습니다
하지만 어떤 분이 말씀을 하시더군요 T/F를 쓰다보면 2파이는 발진 도중 불량이 잘난다고 하는데 왜 그런지 알고 싶습니다. 2파이보다 3파이가 성능이 더 좋은지요..
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32.768KHz는 다음과 같이 구분합니다.
1. dimension에 따른 분류(지름×L)
ⓐ 3.0Φ ×8.0mm
ⓑ 2.0Φ ×6.0mm
ⓒ 1.5Φ ×5.0mm
ⓓ 1.0Φ ×4.5mm
2. Crystal Impedance에 따른 분류
ⓐ 3.0Φ ×8.0mm : 35KΩ (typ. 18KΩ)
ⓑ 2.0Φ ×6.0mm : 50KΩ (typ. 30KΩ)
ⓒ 1.0Φ ×4.5mm : 70KΩ (typ. 50KΩ)
3. 음차 진동편의 dimension
ⓐ 3.0Φ ×8.0mm : 약 0.6mm
ⓑ 2.0Φ ×6.0mm : 약 0.4mm
ⓒ 1.0Φ ×4.5mm : 약 0.2mm
4. 제조조건에 따른 분류
ⓐ고온용 제품의 solder ability : 약250℃/5sec
ⓑ일반용 제품의 solder ability : 약200℃/5sec
32.768KHz제품은 상기와 같이 구분됩니다.
따라서 용도에 맞는 제품을 사용하면 dimension과 관계없이 기구적 trouble 현상은 발생되지 않습니다.
단. 과도한 stress가 인가될 경우 음차 진동편이 얇을수록 파손될 가능성이 높습니다.또한 발진회로의 negative resistance에 따라 dimension이 작을수록 발진에 이상 현상이 발생될수도 있습니다.
시간과 관련된 오차는 수정진동자 주변 정수를 잘못적용했기 때문에 발생되는 사례로 dimension과는관계 없습니다.tuning Fork 온도 계수를 감안해서 회로를 design할때약 0.2~0.6sec 빠르게 설정하는 방법은 일반적인design 조건입니다.
cl값
(CO가 1.6pF)계산상으로는 이렇게 나오는데요
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수정진동자 양단에 10pF/수정진동자의 CL은 12.5pF인제품을 적용하면 시간은 빨라지겠지요?
그러나 이것은 단순한 계산치에 불과합니다. 또한부유용량 대신 Co값을 더하는것도 set에 대해 모르는상태에서 대부분 Co와 부유용량이 비슷한 값이많았기 때문에 적용한 사례에 불과 합니다.
당사에서 그동안 측정한 부유용량은 IC 및 pattern에 따라 0.5pF에서 22pF까지 존재하는것을 경험한바있습니다.RF 회로 design 및 생산 경험이 있을 경우 다음과 같은 경험이 있으리라 생각됩니다.
PCB pattern만 다르고 모든 정수값은 동일하게 적용했는데 freq. deviation이 과거와 다른 값을 갖는경우가 발생되 곤란한 경험을 늘 하게 되는데이러한 원인은 부유용량 때문입니다.일반 u-COM용에서는 허용범위가 넓음으로 경험하지 못하는 사례입니다.
ds1302 & 32.768khz
저희가 제목에서와 같이 RTC를 구성하여 시계을 표시하고 있는데요.하루에 4초정도 빨라지거든요. 심한건 6초까지..조언 좀 부탁드립니다.
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매우 심각한 현상으로 사료됩니다.수정진동자를 이용한 목적과 차이가있는 현상입니다.
현상은 단순하지만 여러가지 원인에 의해 발생됩니다.발진회로 및 그제품을 평가하기 전에 정확한 답변을드리는데 문제가 있습니다만, 가장 빈번하게 발생되는원인을 말씀드리면 다음과 같습니다.
1. 수정진동자의 Load capacitance와 발진회로의 합성용량이 맞지 않았을때
: 시간이 빨라질수도 있고, 늦어질수도 있습니다.
2. 저온 또는 고온에 장시간 방치되었을때
: Freq. Temp. charateristic는Δf/f=α(ΘT-Θx)^2 이므로 항상 시간을 늦어지게만드는 요인입니다.(회로 정수 설계시 본 특성을감안한 회로 구성이 필요합니다.)
따라서 현재 발생된 현상과 가장 관계가있는 원인은impedance matching이 안되어 발생된것으로 추정됩니다.
(예를들면)
발진회로의 합성용량은 6pF인데 수정진동자의 CL이12.5pF일 경우 시간이 빨라집니다.그러나 일부 시료에서만 시간이 빨라지는 현상이 나타났다면 제품에 약 200℃이상 /10초이상 인가한적이 있는지검토 바랍니다.
간혹 일반적인 제품에 고온을 가하면 진동편 지지계에변형이 발생되어 freq.가 jump함으로 시간이 빨라질수있습니다.고온이 인가되는 제품은 일반 사양과 다른 원자재를 사용하며, 고가입니다.따라서 용도에 맞는 제품을 사용하지 않으면 발진 이상 현상이 발생됩니다.
오실레이터 전압
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1.정확치는 않으나 약 7년전부터 OSC에 적용되는 IC는 3.3[V]와 5.0[V] 겸용으로 생산되고 있습니다.따라서 OSC는 3.3[V] 또는 5.0[V] 어느 전원을 인가해도문제는 없습니다.
단. 5.0[V]로 제작된 OSC에 3.3[V]를 인가하면 요구 주파수보다 수ppm 낮은 값으로 output됩니다.이러한 현상 이외에 발진특성의 이상현상은 발생되지 않습니다.
또한 operating temperature spec.이 0℃~60℃로 설정되어있어도 -20℃~70℃ 범위에서도 정상 발진은 합니다.
2. 현재 발생되고있는 이상현상은 OSC를 적용한 set에100℃ 이상의 온도가 가해진적이 있는지또는 진동 충격등 물리적 stress가 가해진후 발생된 사례인지 재확인 및 원인 추적이 필요한것으로 사료됩니다.
3. 현상 및 이상제품을 당사에 보내주시면 검토 분석토록하겠습니다.물리적 충격이 가해졌었다면 제품 사용여부에 대한 충분한 검토가 필요한것으로 사료됩니다
크리스탈캔의 재질
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1.CAN(COVER)재질
1) Cu:60%, Ni:17%, Zn:20%, Mn:0.05%인 Nickel silver
2) Cu:66%, Ni:19.5%, Mn:0.5%, Fe:0.2%, Pb:0.05%인C7521R-0등이 있습니다.
2. 범용으로 적용되는 COVER는 재질에 따라 가격차이가없습니다.
제조방법중 PRESS후 OIL 제거를위해 세정하는 방법에차이가 있으며,재질에 따라 ink marking용과 laser marking용으로구분은 했습니다만 최근에는 laser marking용으로만 사용되는것으로 알고있습니다.
크리스탈 양단에 콘덴서..
왜 꼭 양단에 콘덴서를 다는지 알고 싶습니다. 회로상에서 크리스탈 양단의 콘덴서가 어떤 역활을 하는지 알고 싶습니다.
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논리소자형 발진회로에는 수정진동자 양단에 condenser를적용하지만 IC의 version이 TR일때 피어스BE 발진회로나,피어스 CB 발진회로는 condenser 적용 형태가 다릅니다.
따라서 항상 수정진동자 양단에 condenser가 적용되는것은아닙니다.논리소자를 이용한 발진회로 형태를 예를들면 다음과같습니다.
1.수정진동자 양단에 condenser를 적용하는 사유발진회로를 design할때 condenser는 어떠한 값을 적용하느냐에 따라 발진 특성등에 차이가 있습니다.가장 기본적인 조건은 발진 안정도, 정확도 재현성입니다.발진의 안정성,재현성을 판단하기 위한 reference는
1) nomalized < 0.5
2) (2~3)×Co < 합성용량
와 같은 식을 적용해야 됩니다.
(예를들면)Let. Co = 2.41[pF]C1 = 0.009847[pF]L1 = 146.332[mH]일때
▶ 수정진동자 주변에 condenser를 적용하지 않으면부유용량만 존재하고 그값을 2.4[pF]이라고 했을때nomalized는 약 0.5이며, 1[pF]당 211.9ppm이변할수 있기 때문에 환경에 민감하며, 안정도,재현성에 결함이 있음을 판단할수 있습니다.
▶ 수정진동자 주변에 condenser를 적용했고 그합성용량이 30[pF]일 경우 nomalized는 0.07이며,1[pF]당 4.6ppm이 변하므로 상기조건보다 안정도 및재현성이 높음을 알수 있습니다.
2. 그러나 합성용량값이 클경우 발진회로의 negativeresistance가 작아져 발진 조건이 성립 안되는 경우도있습니다.따라서 가장 올바른 방법은 수정진동자 제조업체에서impedance 특성을 평가해서 interface상 trouble이 발생되지 않도록 선정하거나, IC designer의 제안사항대로 회로 정수값을 적용해야 됩니다
.(단.impedance는 수정진동자 측에서 발진회로가 가지고있는값을 측정하고 수정진동자의 crystal impedance와 비교해서 발진조건에 적합한가 평가하는 과정을의미 합니다.)
3. 기타 condenser값에 따라 발진단의 소비전력도 평가해서 회로 전체의 특성에 적용해야 됩니다.
크리스탈이 회로에서 어떤 일을 하는지 알고 싶습니다.
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crystal( 수정진동자 또는 Quartz Crystal Unit )은 자기 고유의 신호를 가지고 있으며, 외부에서 인가되는 전기적신호중 자기고유의 신호와 일치할때 에너지가 집중되는공진자 입니다.
이 device를 feedback과 gain으로 구성된 회로에 적용하여loop를 돌리면 발진 주파수가 생성됩니다.다시 말하면 수정진동자는 관성력과 탄성력을 가진진동체 입니다.
즉 운동에너지를 이 진동체에 인가하면 관성력과 탄성력에 의해 일정한 진동을 하는데 전기적 에너지를 가지고있는신호를 가하면 inductance와 capacitance 성분으로 역변환하여 일정하고 안정된 주파수를 생성합니다.일정하고 안정되며, 재현성이 우수한 이 주파수를 이용해서 CPU,MCU의 clock 신호로 이용하거나, 통신을 위한carrier 주파수로 이용합니다.
3체배와 5체배
5체배로 꾸며진 회로에 3체배 크리스탈을 사용할수 있는지문제가 있다면 어떤 현상이 일어 나는지 궁금합니다
(100MHz UM-1 Type 입니다. 그리고 평균 CI는 어느정도보아야 하는지 알려주십시요)
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3rd와 5th의 공진 주파수를 가지고 fund.의 공진 주파수를 평가할때 실제치와 계산치는 일치하지 않습니다.그러나 설명을 위해 계산치로 서술하겠습니다.
1. 공진주파수의 구분
1) 3rd 100MHz의 fund. 주파수는 33.333333MHz입니다.
2) 5th 100MHz의 fund. 주파수는 20.000MHz이며,3rd 주파수는 60.000MHz입니다.
2. 발진회로 구성 조건
3rd 100MHz일때 수정진동자를 함유한 loop에 구성된L,C(filter역활,impedance matching) 정수값은 약57.735MHz로 design하며, 5th 100MHz일 경우에는77.459MHz로 desidn 합니다.
즉 3rd로 구성된 발진회로에 5th인 수정진동자를 적용하면 60MHz의 신호가 output될수 있습니다.그러나 5th로 구성된 회로에 3rd인 수정진동자를 적용하면 원하는 100MHz를 얻을수 있습니다.
3. 기타
상기 내용은 기본적인 조건만 가지고 서술했으므로 다소차이는 있을수 있습니다.즉 회로 designer가 수정진동자 특성을 알고 impedancematching을 위해 reactance값을 선정했다면 발진이 dead되는 현상도 발생될수 있습니다.
4. 5th 100MHz 수정진동자의 crystal impedance값: 일반적으로 45Ω ~ 75[Ω]에 분포합니다.소수 80[Ω]이 넘는 제품도 있습니다.
시계기능구현문의
시계 기능에 사용할 만큼 정밀한 Resonator, Oscilator, Crystal 등이 있으면 추천해 주십시오.
아니면, 시계기능을 구현할 수 있는 다른 소자나, 구현방법이 있으면 부탁 드리겠습니다.좋은 하루 되십시오.
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1.서론수정손목시계는 1초에 32,768번 진동하는 주파수 발생기를 가지고있습니다.
이와같이 시계들은 수정 발진기또는 진자등과 같은 주파수 발생기를 가지고 있는데 주파수 발생기는 정확도,재현도,안정도에 의해 결정됩니다.
2. 본론귀하께서 적용한 device에 대해 정확한 정보가 없어 재확인이 필요합니다.
1) 24MHz Ceramic resonator를 사용했을 경우ceramic resonator의 주파수 정확도는 ±0.5% 오차를 가지고있고, 환경변화에 민감한 변동을 하기 때문에 정밀도를 요하는 장치에는 적용이 부적절합니다.
2) 24MHz Crystal resonator를 사용했을 경우일반적인 수정진동자를 사용했을 경우 주파수 편차는 ±30ppm 입니다. 이러한 정도의 오차지만 시간을 빠르게 하거나, 지연을 시키는 요소는 충분합니다.그러나 하루에 1분정도의 편차를 유발할 정도는 아닙니다.
즉 올바른 정수값을 했다면 수개월동안 시간의 차이를 느낄수 없습니다. 따라서 Crystal Resonator를 사용했는데 시간 오차가 발생했다면 수정진동자 주변 condenser를 정확히 사용하지 않아서 발생된 사례입니다. 당사에 구성된 발진회로 board를 보내주시면 주변 정수값과 수정진동자 조건을 설정해서 보내드리도록 하겠습니다.
3.결론현재 정확한 주파수발생기로는 원자 공진기(세슘 원자 주파수 발진기,루비듐 기체 주파수 발진기,원자 수소 메이저)가 있으나 수정 결정 발진기가 가장널리 쓰이고 있습니다.
만약 고가의 장비이고, 사용하는 주변의 온도 변화가 크다면 온도보상 수정발진기(TCXO)를 사용하는 방법도 고려해볼 필요는 있습니다.
cylinder type drive level
32.768㎑ 는 국제규격이 1㎼ max로 알고 있습니다 이유가 있는지....
그리고 750㎻에서는 발진 하는데 800㎻에서는 무발진 입니다.
이런 제품은 불량으로 보아야 하는지....
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음차형 수정진동자 및 CUT 방식에 따라 차이가 있으나 AT-CUT 수정진동자에서는 Holder Type과 관계없이 나타날수있는 사례입니다. 즉 impurity에 의한 Impedance 변화는 random하게나타납니다.
에너지 포획에서 진행파와 반사파의 관계, 전하가 형성된 에너지 준위의 형태, 정전기를 띄고있는 particle과 nodal point관계 때문에 일정하지는 않습니다.
수정진동자를 검사하는 test fixture는 IEC444 pi-network 으로 구성되어 있습니다. 그러나 tuning fork의 test fixture는 어떠한 형식으로 구성되어 있는지 아직 평가가 안되어 있습니다.
단. impedance analyzer를 이용한 IEC444 pi-network 및 250B 계측기를 이용해서 제품을 평가했던 사례로 설명드리면 다음과 같습니다.
측정 error가 발생되는 원인은 크게 두가지로 구분할수있습니다.
1. 계측기 setting 잘못 이거나 Test fixture 고장 →D/L vs Rr이 측정 범위에 포함되어 있는지?, sweep time이 올바르게 설정되어 있는지,CAL은 정확히 했는지 확인이 필요하며, 이상이 없었다면 계측기 제조사의 점검을 받아야 됩니다.
( 전류조건등으로 수정진동자의 MODE가 중첩되 간혹 측정 ERROR가 발생되는 경우가 있습니다.tuning forking를 검사하는 D/L조건은 일반적으로1uW 이하의 값으로 설정하지만 setting 조건으로 공진점을 정확히 조정해야 됩니다.)
2. 수정진동자가 특정 level에서 직렬공진점이 무너지는 이상현상을 impedance analyzer에서는 발견할수 있습니다. 즉 250B에서 평가가 안되는 D/L에 따른 문제를 볼수 있으며, TEST CIRCUIT를 별도로 제작해서 OSCILLO- SCOPE로 검사할때 JITTER에 의한 문제점도 발견할수있습니다.따라서 250B의 한계성을 보완할수있는 검사 방법이 필요합니다. 이러한 trouble 현상은 수정진동자의 결함입니다.
단. 귀하께서 설명한 내용으로 평가 했을때 이상현상은 계측기 조작 잘못에 의해 발생된 사례로 비중이 갑니다.따라서 계측기 제조사에 점검을 받아 보도록 하세요 그러나 본 작성자도 쉽게 단정할수 없는 문제이므로 시료를 보내주시면 평가토록 하겠습니다.
아날로그 셋탑박스
온도 특성에 대한 영향은 없는지...
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4.000MHz를 적용한다면 그부분은 CPU 구동용으로 생각됩니다. 따라서 안정된 발진을 하도록 하는 interface 설정이 가장 중요한 부분입니다. 수정진동자 측면에서는 RLD 또는 DLD 검사가 필요조건이 되겠지요.
단. 발진회로의 IMPEDANCE 특성을 평가한후 그값을 기준으로 DLD 도는 RLD spec.을 설정해야 됩니다.
CPU는 program 형식에 따라 최소 ppm 단위에서 최대 %단위까지 허용됩니다.
따라서 허용편차는 operating 평가 과정이 없으면 단정하기 어렵습니다. LED에 표기되는 정보를 control한다고 가정했을때 일반적인 T.C spec.인 ±30ppm으로 설정하면 무난한 것으로 판단됩니다.
Crystal에서 fork crystal이라는 Model
Chip Spec을 읽다보니까 그런 내용이 나오네요..
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fork crystal은 Tnuing Fork crystal을 의미하는것으로 생각됩니다.
식탁용의 포크 모양과 같아서 fork라고 부르기도하고, 음악적으로 소리굽쇠와 같다고 해서 Tuning Fork라고 하는데 모두 같은 의미로 알고 있습니다.
우리가 수정진동자를 부를때 X-Tal, Crystal,Quartz crystal unit라고 하듯이 같은 의미일것으로 판단됩니다.
즉 fork 형태의 수정진동자에는 Tuning Fork이외에 존재하지 않는것으로 알고있습니다.
AT-CUT와 BT-CUT을 사용할때 회로상에서 달라지는 점
또 주의해야 할 사항은 없는지 궁금합니다..
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수정진동자 발진회로는 차이점이 없습니다. 그러나 BT-CUT 제품을 온도 특성에서 효과적으로사용하는 방법은 freq. tolerance를 "+"로 치우치도록 정수 설정하는 방법이 있습니다.
그이유는 BT-CUT일 경우 온도에 따라 항상 "-"deviation 특성을 갖기 때문에 output freq.를 "+"로 위치 시키면 온도에 따른 deviation을 감소시킬수 있습니다.
그러나 대부분의 designer들은 BT-CUT 수정진동자가 μ-com에 적용되기 때문에 큰 의미를 두지 않고 회로를 구성하고 있습니다
AT,BT의 장단점
물론 두께도 다르고요.. AT와 BT의 장점과 단점, 그리고 특징을 알고 싶습니다..
답변 부탁 드립니다.
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앞선 선배들이 안타까와 했듯이 현재 위치에서 공부,발전을 위한 국내현실의 한계성이 .....
AT-CUT 와 BT-CUT에 대한 물리적 해석은 복잡합니다. 따라서 가장 기초적인 차이점만을 서술하면 다음과 같습니다.
1. 절단각도의 차이
▶AT-CUT : Z축을 중심으로 35˚15'이 기준각도입니다.
▶BT-CUT : Z축을 중심으로 -49˚20'이 기준각도입니다.
AT,BT CUT는 rotated Y-cut 집합에서 두께 mode 진동체인점은 공통사항입니다. 그러나 온도 변화에 따른 주파수 deviation은 서로 다릅니다. 즉 AT-CUT 진동체는 온도 변화에 따라 주파수 변화를graph로 도시하면 "S"자형태로 나타나지만 BT-CUT는 포물선으로 변합니다. 따라서 AT 진동체는 광범위한 온도 범위에 안정성을 갖고 있지만 BT진동체는 적당하지 않습니다.
2. Frequency Formula
▶AT-CUT : F=1670/t[KHz]
▶BT-CUT : F=2560/t[KHz]
AT,BT 진동체는 1[MHz] 이하의 주파수 응용에는 부적절 합니다. 그러나 high freq.에는 적절히 응용되고 있습니다.
단. 고전적인 제조기술로 진동체를 생산할 경우 30[MHz]이상의 진동체는 두께 가공에서 주파수를 결정하는 상수때문에 BT 진동체가 유리한 장점을 가지고 있습니다.
Drive Level
그리고 수정진동자를 검사시 전류치의 범위는 어느 정도로 조정 해야 하는지 답변 부탁드립니다.
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질문내용으로는 I와 같군요, 반갑습니다. 알고계시듯이 수정진동자는 수동소자이고,VESSAL FUNCTION WAVE FUNCTION등 복잡하지요?
그러나 단순하게 전기적 특성으로 수정진동자를 봤을때Resistive와 Reactive로 구분되며, Supply Voltage에 따라 resonance freq. 변화는 4단자망에서 TR version 일 경우 hfe 및 기타 요소때문이며, RL≒R1((CO+CL)/CL)^2,XL≒1/ωCL로 알고 있지요이를 referance로 하고, 토론을 요구하셨듯이 resonance의 resistance는 수정진동자의 current와관계가있고, motional capacitance도 변합니다.
current는 Anomalous starting resistance, Normal operating range, Drive level effects로 구분합니다. 가장 이상적인 전류치 또는 전류치의 범위는Normal operating range에 해당되는 범위겠지요?
국내 IC designer들은 이범위를 이미알고있으며, 이값을 기준으로 설계를하고 있습니다.
주파수가 2볼트 정도 떠 있습니다.
XTi와 GND 사이에 22pF Cap을 연결 하였구요.물론 더 작은 용량의 Cap(10pF)을 달아보았지만 변화가 없었습니다.이를 1V~4V와 같이 진폭을 키울수 있는 방법이 있는지요.
제 목적에 부합될 수 있는 메이커나 모델이 있으면 추전 및 공급 부탁드립니다.
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사용하신 회로구성에 대한 정보가 없어 원하는 답변을 드리기에는 어려움이 있습니다. 그러나 추정되는 내용으로 답변드리면 다음과 같습니다.
1) 귀하께서 사용하시는 IC는 customer IC로 추정됩니다.
(범용 IC로 서술된 내용과 같이 회로를 구성하고, 3rd overtone인 수정진동자를 사용했다면 약9.545MHz로 발진하게 됩니다. 그러나 원하는 주파수로 resonance가 되었다면 대역이 올바르게 형성되었다고 볼수 있습니다.)
2) IC가 TR or FET version 여부에 따라 출력특성에 차이가 있습니다만 buffer단에서 측정하지 않았다면 올바른 평가는 할수 없습니다.
( output이 DC 2V위에 Vp-p가 2V로 형성된것은 측정point의 impedance 특성 때문입니다.)
3)따라서 어떠한 수정진동자를 사용해도 결과는 유사할수 밖에 없습니다. NTSC 방식의 color 구동 또는 그밖의 용도로 사용한다고 해도 현재 측정된 출력 level때문에 trouble이 발생 된다고 볼수 없습니다.
4) 그럼에도 불구하고 trouble이 발생되었다면 그유형에 따라 대처 방법을 다르게 적용해야 됩니다.
( 이상현상이 발생되었다면, 그유형에 대해 당사에 통보를 주시면 해결방안을 검토후 통보 드리도록하겠습니다.)
5) 단. 귀하께서 평가한 결과 output level 특성때문에 문제가 발생되었거나 가능성이 높은것으로 판단되었다면 OSC (SPXO or CXO)를 적용하는 방법이 가장 쉽게 해결할수있는 방안으로 사료됩니다.
( 단. OSC를 사용할 경우 design된 회로 pattern이 변경되어야 합니다.)
Real Time Clock은 왜 32.768KHz인가요?
보통 파워세이브 기능이 있는 칩셋이나 시계기능이 들어가있는 칩셋들은 메일 클럭이외에, Real Time Clock을 사용하잖아요?
그런데, 메일클럭들은 업체마다 다 다른걸 사용하는 것은 이해가 되는데, RTClock은 전부 32.768KHz로 사용하는데요? 왜 그런가요? 32.768KHz을 사용안해도 시계는 만들수 있을것 같은데, 왜 이런 주파수가 튀어나왔는지, 너무 궁금하네요.
개발실님 꼭 좀 알려주시면 감사감사 하것습니다. 앞에 자료 보니깐, 32.768KHz일때, 1clock이 1초라는 얘기도 있던데, 왜 그럴까요? 나눠보면 30.5 ns인가 그런데, 초등학교 수준 눈높이 낮춰서 설명좀 부탁드려요
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우리가 별생각없이 사용하는 전기시계,timer,녹음기 전축등 많은 기기들이 전력에서 전달되는 주파수 (우리나라의 경우 60Hz)에 의해서 동작되도록 만들어져 있습니다.
따라서 program에 따라 다른 주파수로도 RT clock을 사용할수도 있습니다. 1초에 32,768번 진동하는것을 이용하는 수정시계에 대한 역사는 알수없습니다.
그러나 기계적 진동인 5~6Hz,300~360Hz의 음차시계보다높은 진동의 32,768Hz가 안정을 유지시켜주기 때문에 이를 수정시계에 적용하고 있습니다.
크리스탈을 이용해서 발진할 때요
부저를 쓸 일이 있는데 발진회로만 구성하고 싶어서요 답변주세요
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CPU 구동은 수정발진회로에서 OUTPUT되는 신호를 이용합니다.4[MHz]의 output signal을 얻기 위해서는 TR 또는 IC를 이용해서 발진회로를 구성해야 됩니다.
설명을 간략히 하기위해 IC를 이용한 수정 발진회로에 대해 다음과 같이 서술하겠습니다.
1. 시료
- IC : 74HCU04 1EA
- Rf Resistance : 1[MΩ] 1EA
- 고정 Condenser : 15[pF] 1EA
- 가변 Condenser : 30[pF] 1EA (freq. adjustment용)
- 수정진동자 : 4[MHz] 1EA
2. 발진회로 구성 방법
1) IC #1pin과 #2pin에 수정진동자와 Rf저항을 병렬로 연결합니다.
2) 수정진동자 양단에 고정 condenser와 가변condenser를 각각 연결합니다.
3) 각각의 나머지 condenser lead 한쪽은 ground 시키면 하나의 roof가 형성됩니다.
4) IC의 #2pin과 #3pin을 연결합니다.3. 출력주파수 측정IC에 ground를 연결하고 VDD를 인가하면 IC의 #4pin에서 발진회로의 output freq.를 얻을수 있습니다.
단. 정확한 4[MHz]의 발진주파수를 얻기 위해서는 freq. adjustment device인 가변 condenser를 조정해서 원하는 주파수를 만들어 주어야 됩니다.
spec확인
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문의하신 아이템에 대해 다음과 같이 확인 합니다
1.crystal resonator이라고 하셨는데 ceramic resonator 가 아닌지요?
만약 세라믹 레죠네이터 가 맞다면 원하시는 타입이 SMD,DIP TYPE중 어느 쪽인지 그리고 PIN수는 2PIN ,3PIN인지 확인하여주시기 바랍니다.
2.레죠네이터 주파수는 14.725MHZ가 아니라 14.72MHZ로 공급됩니다
3. 만약 2PIN 이고 일반적인 DIP TYPE 이라면 크리스탈을 적용하시는 것이 어떨까 합니다.
x-tal???
글구..콘덴서를 마일러나 스치럴 OR 세라믹, 어떤것을 쓰냐에 따른 차이는 없는지 궁금해서..글을 올립니다..HAVE A GOOD TIME^^
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1. 마일러 콘덴서의 정격전압은 0A ~ 3K까지 구분되어있지만 일반적으로 50V ~ 400V로 적용되며,10uF 100uF의 대용량 제품이므로 일반적인 발진회로에는 세라믹 콘덴서를 사용합니다.
2.발진회로
1) 컨버터는 슈퍼헤테로다인 수신기의 주파수 변환회로를 의미하므로 귀하께서 표기한 Rf,C를 적용한 발진회로는 inverter로 설명하는것이 편한것으로 사료됩니다.
2) inverter,Rf,C 의해 일정한 대역의 발진주파수가 생성되면 이신호가 수정진동자에 인가되고,수정진동자의 자기발진 주파수와 일치되는 지점의 주파수에서 공진이 일어납니다.
3) inverter와 condenser, X-tal는 TR 또는 FET 버젼으로 구성된 콜핏츠 , 피어스 발진회로의형태를 위한 DEVICE이며, Rf는 feedback gain을 위한 대역특성값으로 단순하게 생각하면됩니다.
크리스탈 오실레이터...
다름이 아니라 회로도엔 크리스탈에 두개의 다리가 있는데. 구입한건 다리가 4개이네요..
이게 오실레이터라구 하던데차이점은 여기 계시판에서 잘 봤는데요... 연결을 어떻게 해야할지 모르겠어서...회로도에서 IC의 OSC다리 2개에 크리스탈을 연결하게 되어 있습니다.
다른것들도 해봤지만 다리 2개인 크리스탈만 써봐서요... 여기에 다리 4개짜리를 연결할려면... 몇번 다리를연결해야 할지 잘 모르겠습니다
.#1: N/C 또는 INH단자이며,#4(#7) : GND 단자이고,#5(#8) : OUTPUT 단지이며,#8(#14) : Vdc 단자입니다.
1번과 5번같기도 하고... 극성은 없죠? 8번엔 전원을 입력해줘야 하나요?답변 부탁드립니다. ^^
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크리스탈은 수동소자이며, 오실레이타는 능동소자이므로 적용방법이 다릅니다.
즉 수정진동자는 74HCU04 NOT gate등과 같은 IC에 연결해서 발진회로를 구성하지만, 오실레이타는 이미 발진회로가 구성되어있는 device입니다.
귀하가 현재 가지고있는 device는 IC와 오실레이타 입니다. 따라서 오실레이타의 발진주파수를 그 IC의 입력 주파수로 적용해야됩니다.오실레이타의 발진주파수를 얻기 위해서는
#4 pin(7)은GND처리를 하시고,
#8pin(14)에 Vdc를 인가하면
#5 pin(8)에서 원하는 출력을 얻을수 있습니다.
그 출력신호를 IC의 입력단에 인가하면 IC의 구동신호로 동작하게 됩니다.
단. IC의 입력단과 오실레이타의 LOAD DRIVER 조건이 일치되어야 하며, 정보 신호합성등의 여부에 따라#1pin 사용여부가 결정됩니다.
오실레이터와 크리스탈의 차이점
안녕하세요?저는 지금 전자회사에 종사하고 있는 사람인데요.오실레이터와 크리스탈의 차이점을 상세히 알고 싶어서 이렇게 문의 드립니다.
그리고, 크리스탈은 극성이 없는 걸루 알고 있는데, 오실레이터는 극성이 있나요? 제발 자세히 좀 쉽게 알려주시면 감사하겠습니다.그럼 귀사의 무궁한 발전을 기원하며 저는 물러갑니다.
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1. 크리스탈과 오실레이터의 차이는 답글"번호 18"을 참고 바랍니다.
2. 수정진동자가 dip type일 경우 2개의 lead로 구성되었을때는 2단자 망으로 보면되고 3개의 lead일 경우 가운데 pin은 GND입니다. SMD인경우 일반적으로 4개의 pattern으로 되어있는데 2개의 pattern은 GND입니다.
3. 오실레이터(SPXO or OSC)는 일반적으로 4개의 PIN이나 pattern으로 구성되어 있습니다. #1: N/C 또는 INH단자이며, #4(#7) : GND 단자이고, #5(#8) : OUTPUT 단지이며, #8(#14) : Vdc 단자입니다.
3dB
-10dB 하고 -800dB 를 나타냈을때 차이점은 무엇인지?답변 부탁합니다.
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1)|-3dB|는 요구 spec.이 없을때 일반적으로 적용되는 품질보증 규격입니다.CUSTOMER가 spec.을 제시했다면 그조건에 따라야됩니다.
R.F에서는 INPUT CIRCUIT의 FILTER 조건에 따라 SPURIOUS를 제어할수 있으나, 제어 방법에 따라 전파 통신 법규에 위배되는 문제가 발생될수있으므로 수정진동자에서 SPURIOUS 특성을 개선해야 되는 사례도 있습니다.
2)두번째 질문은 잘못 기록한것 같습니다.10dB/800KHz가 아닌지요 ?
main response로 부터 800KHz이내에 spurious는 10dB이상이 되어야 한다는 의미인것으로 생각됩니다. 이조건이 customer 요구 spec.이라면 이조건을 만족시켜야 됩니다.
5[MHz]이하에 해당되는 spec.인 경우 문제가 없는것으로 생각됩니다.
Co 와 spurios
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1.Co의 일반적인 의미
1)C1과 더불어 MAXIMUM FREQ. DEVIATION을 조정하는 역활을 합니다.
2)C1과 더불어 freq. pullability 특성에 관계가 있습니다
3)에너지 포획 지점에서 진행파의 거리가 spurious와 관계가 그다지 높지는 않습니다만 이것은 이상적인 조건일때에 해당됩니다.
electrode가 넓어지면 전하량의 분포가 달라지고, 경계면에 의한 반사파 발생확율이 상대적으로 높게 발생될수있는 원인을 제공합니다. 특히 두께가 얇아지면 음향손실이 적어지고 여러가지 불필요한 inhamonic mode가 활성화 되어 spuriouse가 크게 나타납니다.
따라서 일반적으로 Co 및 C1값을 감소시켜 unwantedmode를 줄이는 방법을 채택하고 있습니다. 그러나 근본적으로는 표면처리,진동편 두께 편차,2차 증착 pattern의크기,2차증착량 등으로 spurious문제를 해결해야 됩니다.
2. spurious 측정시 dB의 의미
1) dB는 입력대 출력에 대한 이득을 의미 합니다.
2) 주진동과 spurious의 이득차가 |-3dB|이면 발진특성에 영향을 주지 않는것으로 알려져있으나반드시 일치하는것은 아닙니다.
회로 특성에 따라 차이가 있기 때문에 규정되는 spec.은 반드시 차이가 있습니다.
3) 참고로 spuriouse는 불필요한 잡음입니다.
진동체에서 완벽하게 제거할수는 없어도 최소|-3dB|차이가 있어야 환경변화시 freq. jump등 발진 이상현상을 최소화 할수있습니다
X-tal의 data sheet
현재 가지고 있는 크리스탈(2핀)이 6.176, 14.31818, 7.680MHz로 테스트를 해 봤는데 발진이 안되는 군요.. X-tal의 data sheet를 보니 CL= 18pF뿐이 없던데.. 그것 때문에 그런 건가요??
아님 Rf값과 C값에 따른 X-tal을 정확한 값으로 사용해야 되는지??
결과가 안나오니.. 좀 답답하군요~~마지막 질문이 될 수 있도록 답변 부탁합니다.그럼 수고하세요~~
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제안조건과 현제 사용중인 IC와 차이가 있는것 같습니다.따라서 다음과 같은 내용으로 재검토 바랍니다.
1.사용하고자하는 IC data BOOK을 확인후 회로 구성을 해야됩니다.만약 제안회로가 없다면 Rf에 가변저항(1~1MΩ)을 적용해서 가변시켜가며,발진이 정상적으로 되는 값을 찾아야됩니다.
(대역 SCAN)
예를들면 PHILIPS社의 74LS04(SCN2681T)의 경우
(1)공진대역 : 2~4[MHz]
(2) Rf : 50[KΩ] ~ 150[KΩ]
2. Cd//Cg이값이 하는 역활은 여러가지 이므로 대역특성등 상세한 내용은 생략하고 단순한 freq. pullability 에 대해서만 서술하면, 발진 dead 현상 보다는 주파수 조정 역활에 중점을 두고 평가 바랍니다.Rf로 발진대역을 찾았다면 Cd//Cg로 요구 주파수를 맞추는 과정이 필요합니다.
따라서 가변콘덴서로 조정해서, 요구주파수가 output되었을때의 값을 적용하면 됩니다.
x-tal을 이용한 외부 클럭 구현시 질문
조그마한 답변이라도 해주신 다면 제가 아주 많은 도움을 얻을 수 있으리라 생각됩니다.
제가 현재 RS232 serial통신 test를 하다가 Slave device에 외부 클럭을 제공해야 할 필요가 있어서 관련 질문을 드리고자 합니다. 현재는 3.6864MHz osc를 이용해서 외부에서 클럭을 제공해 주고 있습니다. 그러나 osc의 단가가 x-tal보다 비싸기 때문에 x-tal을 이용해서 외부 클럭을 제공해 주려고 합니다.
제가 소프트웨어 엔지니어라 크리스탈에 대한 배경지식이 없어서 test를 하는데 애로사항이 많군요!!귀사의 홈페이지에 있는 http://www.shinhyung.net/a2_1.htm 수정발진기 구조에 있는 회로(74ls04, 캡, 저항, x-tal)를 꾸며서 osc에서 제공 받는 것 처럼 원하는 클럭을 제공 받을 수 있는지요?? 만약 그렇다면 Rf값이나 캡의 용량은 어느 정도가 되어야 하는지 궁금합니다.
또한 기존에서 처럼 osc를 통해서가 아닌 x-tal을 통해서 외부 클럭을 제공 받을때 serial통신상의 끼칠 수 있는 영향은 얼마나 되는지 궁금합니다.귀사의 무궁한 발전을 바라며 조금이나마 제가 도움을 받을 수 있으면 하는 바램입니다. 그럼 수고하세요!!
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홈페이지 관련자료실의" 발진회로 기본구조"대로 회로를구성하면 OSC에서 제공받는것과 같은 CLOCK을 제공받을수 있습니다.일반적인 구성조건은 다음과 같습니다.
●Rf = 1 [MΩ]
●Cg//Cd는 각각 20 ~ 25[pF]
● 수정진동자의 CL(load capacitance)=16[pF]
상기와 같은 조건을 구성하면 CPU CLOCK용으로 통신상 문제는 없습니다.
※단. 74ls04를 이용한 회로 구성에서 IC DATA BOOK을 참조해야 됩니다.제조사에 따라 IC output pin 과 수정진동자 사이에 road resistance를 적용토록 제안하고 있으면그 조건을 따라야 올바른 대역이 구성되고 원활한 발진을 하게됩니다.
요구조건을 따르지 않았을 경우 발진이 안되는 현상이 발생될수 있습니다.
Resonator, X-Tal의 차이점 1
1.소 재 인공수정 : 세라믹
2.주파수편차 크리스탈 ppm(3.579545mhz) 레조네이터 % (3.58mhz)
3.가 격 크리스탈 200원대 (3.579545) 레조네이터 100원이하(3.58)4.3pin일때 크리스탈은 중간pin은 그라운드 레조네이터는 중간pin은 콘덴서 일반적으로 영업적인 지식입니다
정확한 용어선택을 하지는 못햇지만 ....
개발실에서 내용검토 하시고 보충답변 부탁 드립니다
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1. 기본소재
1)CERAMIC RESONATOR : CERAMIC
2) X-TAL(QUARTZ CRYSTAL RESONATOR) : 수정(α수정)
2. FREQUENCY TOLERANCE (S.T.D)
1)CERAMIC RESONATOR : ±0.5%
2)X-TAL : ±50ppm (±0.005%)
3. PACKAGE CONDITION(3pin일때)
1)CERAMIC RESONATOR : package 내부에 콘덴서가 내장되어 있으며, 중간 pin은 그라운드(GND)입니다. (π-circuit 형태로 구성되어있음)
2) X-TAL : 중간 pin은 단순 형태의 그라운드로 수정진동자에서 방사되는 신호가 EMI로 변형되는 현상을 방지하나, EMC를 방지하는 목적으로 사용됩니다.
( R.F에서는 중요한 조건에 해당됩니다.)
Resonator와 X-Tal 의 차이점
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습관 또는 전래되어온 용어가 통용화 되고있어 우리에게 가끔 혼돈을 유발시키고 있습니다.수정진동자를 취급하고있는 우리들이 올바르게 사용 해야되며, 의무가 있습니다.
1.Resonator(공진기,공진자)는 주로 발진자를 총칭해서 사용하고 있습니다.
2.특성에 따른 분류
2-1. 주파수의 안정된 제어기능으로 분류하면
1) 수정진동자
2) 수정발진기(SPXO,VCXO,TCXO,DTCXO,OCXO등)
3)수정 sensor
2-2.주파수의 안정된 선택기능으로 분류하면
1)수정filter(MCF등)
2)수정 발진기
3.기타
1)수정 진동자(QUARTZ CRYSTAL RESONATOR) 통상적으로 수정진동자를 X-TAL,UNIT,CRYSTAL등으로 부르고있으며 이에대해 각각에 의미가 있으므로 잘못된 것은 아닙니다.
그러나 IEC규격에서는 수정진동자를 QUARTZ CRYSTAL RESONATOR로 명명하고 있습니다.
2)세라믹 진동자(CERAMIC RESONATOR) 통상적으로 수정진동자는 CRYSTAL,CERAMIC RESONATOR는 RESONATOR라고 하고있는데 이는 잘못 전해진 용어입니다.
올바른 명칭은 CERAMIC RESONATOR 입니다.앞서 설명했듯이 RESONATOR라고 하면 포괄적인 내용 이므로 혼돈이 발생됩니다
VCXO와오실레이터의 차이점
그리고 오실레이터을 사용하는제품에VCXO을 대체해서 사용할수 있는지 알고 싶습니다...
답변 좀 부탁합니다...^^
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1. OSC와 VCXO의 기본원리는 같지만 VCXO는 외부에서 전압을 공급하는 VCD로 구성된 회로가 부가되어 있습니다.
이것은 회로의 입력용량이 어떠한 가변범위로 되는가를 결정하게되며, 그특성에 의해 외부 기준신호와 위상동기를 맞춘 출력 주파수를 얻을수있습니다.
2. VCXO의 V.C(외부 전압공급 단자로 #1PIN)단을 OPEN하면 OSC로 활용할수 있으나, COST등을 감안 했을때 유용한 방법은 아닙니다.
crystal voltage short시
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voltage short라는 용어를 어떻게 해석하느냐에 따라 의미에 차이가 있을수 있습니다.
전압을 단락시킨것으로 해석하면 아무런 의미가 없습니다. 그러나 신호원을 인가한 뜻으로 해석하면 Piezoelectric effect와 연관시킬수도 있습니다.
즉 X-cut 진동편에 신호원을 인가하면 그신호에따라전하가 형성되고 진동편은 stress와 strain이 발생됩니다.
수정 진동자의 lead
일반적으로 crystal은 접점(lead)이 두개, osc는 4개로 알고 있는데 그렇지 않은것도 있는지 알고 싶습니다.
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수정진동자는 일종의 2단자망(active network)으로 발진회로에 사용되는 device이며, O.S.C는 4단자망(passive network)입니다.
통상적으로 수정진동자는 lead가 2개,O.S.C는 lead가 4개 있는것으로 구분하고 있습니다만 올바른 구분 방법은 아닙니다.
수정진동자의 경우 GND pattern이 있을때 4개의 lead로 구성되어 있으며, O.S.C에서도 ROM memory로 운용되는 경우 10개의 lead가 있는 경우도 있습니다.
따라서 제조사의 catalog를 참조해서 특성을 파악해야 되며 취급 및 circuit의 design을 해야 됩니다.
수정발진기의 Q
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수정진동자의 "Q" ?수정진동자의 기계적 진동을 전기적 신호로 역변환하면 직렬 arm의 L1,C1,R1으로 구성됩니다.
따라서 Q=ωL1/R1=1/ωR1C1으로 계산되며, 통상 10^(4) ~ 10^(6) 의 Q값을 갖습니다.
즉 Q의 기본개념은 공진시 R,L,C회로와 관련하여 도입된 것입니다.
1MHz 이하는 지지계로 인해 세력이 감소되고, O/T제품은 내부마찰 손실이커 낮은 Q값을 갖습니다.
OCXO
1. OCXO란 무엇인가요. 또 어떻게 사용되고(적용) 있는지 궁금합니다.
2. 수정진동자에서 사이즈가 작은 것일수록(SMD) CI문제로 인해 낮은 주파수를 만들 수 없다고 들었는데, Blank 면적과 CI사이에 어떤 관계가 있기에 그러는지, 아니면 다른 이유인지 궁금합니다.
3. OSC에서 E/D기능에 대해서 앞에서 설명해주신 것(게시판의 앞글)을 읽었는데, E/D OSC가 실제 장착된 세트에서 어떤 역할을 하는 것인지 알려주세요. 실례를 들어주시면 이해하기 쉬울 것 같은데..^^;;여러가지 물어 미안합니다. 답변 기다리겠습니다.
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질문 내용에 대해 Q&A 작성 양식으로는 표현이 대부분 불가능합니다. 본 답글은 단순하게 서술 드릴수밖에 없음을 양해 바람니다.
1.OCXO항온조 내에서 온도를 제어하여 고안정화를 꾀한 발진기입니다.
항온조의 온도제어 능력에 의존하며,주파수 안정도는1×10^(-7) ~ 1×10^(-12) 정도이며,Frequency Counter,SYNTHESIZER,위성통신,항법기기등에사용됩니다.
2.진동편 dimension과 Crystal Impedance관계유한평면, 무한평면, 반사계수,에너지준위등을 감안하면 어려운점은 없습니다.
무한 평면화를 위한 한계성때문에 C.I가 상승합니다.
3.E/D OSC정보화된 신호를 만드는데 이용됩니다.
X-tal OSC에 관한 문의
예를 들어 20MHz ±200ppm 발진기를 2, 3, 3 체배하면 발진주파수가 360MHz가 되는것은 이해 되는데 안정도가 ±1.296MHz가 되는것을 모르겠습니다.
답변좀 부탁 드립니다.감사합니다.
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1. 주파수 개념에서 사용되는 ppm의 단위는 주파수 허용범위 또는 안정도를 뜻할때 사용되는 용어입니다.
2. 20MHz에 ±200ppm이라면 20*10^6*200*10^(-6)=4,000Hz로 20MHz 수정진동자의 주파수 tolerance는 ±4KHz이며, 20MHz OSC의 주파수 stability는 ±4KHz를 의미합니다.
3. 20MHz의 수정진동자나 OSC를 이용해서 360MHz를 얻고자한다면 (2,3,3)고조파를 선택해야 됩니다.
예를20MHz,±200ppm인 수정진동자를 이용해서 360MHz OUTPUT을 얻었다고 했을때 freq. tolerance는 360*10^6*200*10^(-6)=72,000Hz입니다.( ±72KHz)
4. 수정진동자를 취급할때 허용편차는 일반적으로 25℃에서 SET가 동작될수있는 범위를 의미하며,안정도는 주변온도가 변화할때 SET가 정상적으로 동작 하는 범위를 의미합니다.
OSC는 tolerance와 stability를 합쳐서 ppm으로 표현합니다.
5. AM or FM에 적용되는 허용편차와 안정도는 각각 최대±10ppm입니다.
즉 360*10^6*10*10^(-6)=3600Hz입니다.(±3.6KHz)
수정발진기에대해 자세히알고싶습니다
병렬공진회로.. 직렬중에서도 (Tr,OpAmp) 병렬중에서도(pice b-c 콜피츠회로, pice B-E 하틀리회로,OpAmp 이용한 콜피츠발진회로)대충이렇게 알고있는데...
수정발진기란 대체무엇이며 회로마다 어떻게 동작되어지는지? 또 각각회로마다 파형이 어떻게나오는지도 궁금합니다.
!)Q가 10^3 ~ 10^6 정도 매우높다 무슨말인지모르겠습니다.
!!)유도성 영역이매우좁다...???
!!!) 주파수안정도가 10^-5 ~ 10^-8 정도로매우 안정 ???등등 정말 초보자가 알기쉽게 설명해주시면 감사합니다..
말로 설명하시기 어려우시면 잘 나와있는 홈폐이지 주소라제발제발 꼭 옥 쯤 알려주세요..
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1. 발진회로에는 정현파 발진회로와 이상발진회로로 구분하며, 정현파 발진회로는 LC 발진회로(동조형 반결합, Clapp,Hartley,Colpitts)와 수정발진회로(Pierce,수정발진기) 및 RC발진회로(이상형 병렬,win-Bridge)로 구분됩니다.
2.발진회로는 주기적으로 전압이나 전류가 변하는 신호를 들어내기 위한것으로 증폭회로의 출력을 입력측으로 궤환하여 외부의 입력없이 전기진동을 발생시켜서 교류 파형을 얻습니다.
3. 수정발진기는 통신용 송.수신기,표준형 측정기기등의 정밀도가 높은것을 요구하는 발진회로에 적용됩니다.
▶ Pierce-BE형Hartley 발진회로를 응용한 회로입니다.
▶ Pierce-BC형Colpitts 발진회로를 응용한 회로입니다.
4. 수정진동자의 Q가 10^3 ~ 10^6 정도로 매우 높다는 의미는 수정진동자를 전기적 신호로 역변환 시켰을때 나타나는 parameter값으로 알수있습니다.
즉 Q=ωL/R=1/ωRC이며, 3.579545MHz의 Q는 평균170,000이고, 3rd 57MHz는 110,000의 평균값을 가지고있어 LC 발진회로의 100보다는 공진의 선택도가 월등히 우수함을 알수 있습니다.
5. 주파수의 물리적 안정도가 10^(-5) ~ 10^(-8)정도라는의미는 25℃에서 freq.tolerance 가 수정진동자의 경우 ±30×10^(-6)(±30ppm)인데 Ceramic Resonator는±30×10^(-4)(±5000ppm)이며,-20℃~+80℃에서 freq. stability는 수정진동자의 경우 ±50×10^(-6)(±50ppm)인데 Ceramic Resonator는 ±30×10^(-4)(±3000ppm)으로 수정진동자의 안정도가 상대적으로 높다는것을 알수있습니다.
6. 수정진동자의 유도성 영역수정진동자의 등가회로는 직렬 arm에 L1,C1,R1과 병렬 arm인 Co로 구성되어 있습니다. 따라서 공진주파수는 L1,C1에 의해 구성되는 직렬공진 주파수와 L1,C1,Co(또는 외부에 부가된 CL이 있으나여기서는 CL은 제외시킴니다.)에 의해 구성되는 병렬공진 주파수로 구분됩니다.
▶직렬공진 주파수 fo=1/(2π(√(L1×C1)))
▶병렬공진 주파수 f∞=fo(1+(Co/2C1))
▶유도성 영역 B=f∞-fo로 다른 device로 구성된 발진회로의 bandwidth 보다 월등히 작습니다.또한 B=fo/Q 관계에서 Q가 크면 유도성 영역인 B가 매우 좁아지고, 주파수 변동도 작아진다는것을 의미합니다.
pa
수정진동자
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1. 시계에 적용되는 수정진동자
1)32.768KHz : tuning fork라고 하며, +2˚X-CUT인 수정편을 이용해 제조되었고, 주로 손목시계,탁상시계,TIMER를 이용하는 장치에 적용됩니다.
2)4.194304MHz : AT-CUT 수정편을 이용한 제품으로자동차용 시계,TIME과 관계된 장치등에 적용됩니다.
2.수정시계의 구동
1)수정진동자와 HT1381이라는 IC가 조합을 이루었다고 가정했을때 上記 주파수 특성을 가진 수정진동자의 신호를 초,분,시간,일 단위의 시간으로 분주시킨후 이주파수를 이용하여 기계적 장치를 구동시켜 시간을나타냅니다.
2) 단순화하면 1Hz는 1초동안 1개의 주기를가진 신호입니다.
3)시계의 종류는 주로 기계적 장치에 의해 시간이 구동되거나, 전자석의 원리를 이용한 시계, 정확성과 단순화 측면을 위한 수정진동자, 표준시간을 위한 원자시계 등으로 구분할수 있습니다.
3. 수정진동자의 구동 수정진동자는 스스로 아무런 역활을 하지못하는 수동소자입니다.
그러나 외부(IC에서 발생되는 신호)에서 전기적 신호를 인가하면 그신호에 의해 기계적 진동이 일어나고,이를 전기적으로 역변환 시키면 안정되고 일정한 주파수를 얻을수 있습니다.
Tunel Diode에 관해서
그러면 IN 60은 몇옴짜리 저항을 써야 재대로 된 결과를 얻을 수 이을까요?
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diode를 사용하기위한 전압,전류값을 먼저 알아야되고, load line이 필요합니다.
전류 Vs 전압에 대한 diode 특성 curve는 이미 정해져 있고, 이를 이용해서 load line를 그리면 교차점이 operating point가 됩니다.
예를들면 IN6***인 경우 0.41[V]에 1.0[mA]가 적용된다면 저항은 410[Ω]을 적용해야되며,또다른 측면에서 동작시 2[V]가 걸리고, 10mA의 전류가 흐른다면 저항은 200[Ω]을 적용해야됩니다.
즉 조건에 따라 오옴의 법칙을 적용하면 간단합니다.
drive레벨
*drive레벨에 대해서 알고 싶습니다.
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drive level,여진전력등 여러가지 용어로도 표현되며, freq.의 변화,f/T에 영향을 주는 현상등 단순화 시키기는 어렵습니다. 그러나 가장 기본적인 내용만으로 서술하면 다음과 같습니다.
1. 발진회로를 구성합니다.
2. 발진회로를 동작시키기 위해서는 전원을 인가해야 됩니다.
3. 발진회로에 전원을 인가하면 전류가 흐르게 되고, 각 부품에 전압이 형성되거나 유기됩니다.즉 소비 전류가 발생됩니다.
4. 그러면 전력이 발생되겠지요 우리가 물리시간에 배웠던 오옴의 법칙을 다시상기하면 P(전력)=V(전압)×I(전류)=V^2/R(저항)=I^2×R 과 같습니다.
즉 수정진동자에서 소비되는 power를 여진lever이라고 생각하면 됩니다.
5. 그러나 실제는 이렇게 단순하지는 않습니다.수정진동자에는 가정된 L,C.R가 존재하고, 반도체는동작 영역별로 구분되어있어 수정진동자에 인가되는여진 level값이 각각 다르고, load capacitance값에 대해서도 다르게 형성됩니다.
6. 그래서 우리는 drive level에 따른 의존성등을 평가하게 됩니다. 즉 drivel 변화를 scan하거나, hard power 검사를 하는 이유도 의존성,안정성을 평가하기 위한 방법에 해당됩니다.
7. 여러가지를 고려하면 복잡하기 때문에 "4항"으로 의미만 숙지하기 바랍니다.단. 저항의 정격값등과는 다소 성격이 다른데 대부분 동일시하는 경향도 있습니다. 세부내용은 직접 설명드리도록 하겠습니다.
견딜수 있는 외부온도의 한계
견딜수 있는 외부온도의 한계를 알고 싶습니다.
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1. 결정
1) SiO2의 임계온도는 약 573℃입니다.
2) 따라서 임계온도 부근의 온도를 수정편에 가하면α수정(trigonal 결정구조로 진동체임)이 β수정(hexagonal 결정구조로 보석류)으로 변합니다.
2. electrode
1) 진동편 표면은 일반적으로 Ag,Au로 plating되어 있습니다.
2) SiO2와 친화성이있는 금속은 Ag,Au,Ni,Cr등이있어 이를 electrode로 선택되어지지만 표피효과,경제성을 고려해서 주로 Ag을 적용하고 있지만계면은 존재합니다.
3) 400℃~500℃정도 인가되면 SiO2와 다른 물질인Ag끼리 결합하여 공극이 생기며, 인가 조건 및그이상 온도 인가시 기화상태로 변하기도 합니다.
3. OPERATING TEMP.
1) 일반적으로 -10℃~60℃로 설정하는데
2) 이범위는 동작온도 범위로
3) 사용온도 범위 내에서 동작 ERROR가 발생되지 않는조건을 말하며, ΔF/F(at TEMP.)로 설정합니다.
4. STORAGE TEMP.
1) 수정진동자 및 응용제품을 저장하는 극한치의온도범위를 의미합니다.
2) 진동편에 인가되는 온도에 의해 기구적 DAMAGE를 받지않는 온도로 해석할수도 있습니다.
3) 일반적으로 -40℃ ~ +80℃로 설정되어 있습니다.질문 내용이 어떤 의미냐에 따라 온도조건이 상기와같이 다름니다.
클럭
안녕하세요.. CPU에 대해 공부하는 학생인데요..
CPU를 공부하던 중 클럭을 알게 되었습니다.클럭은 일정한 주파수를 발생시켜 이 주파수에 맞춰 CPU가 해당 일을 한다고 하는데요, 이 크리스탈오실레이터가 CPU에 내장된 건지, 아님 메인보드상에 있느건지 궁금합니다.
만약 메인보드상에 있다면 어딜 보면 알수 있을까요? 칩위에 머라고 써있는게 크리스탈오실레이터이나요?
지금까지 제가 여쭤본건 현재 개인용 PC의 펜티엄3,4등의 환경에서 여쭤본겁니다. 답변 부탁드립니다. 수고하세요..
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1) CPU(MPU),ROM,RAM,입출력 제어 인터페이스등이 내장된 MCU와는 성격이 다릅니다.질문내용과 같은 용도에 따른 의미만으로 답변드리면 CRYSTAL OSCILLATOR(수정발진기),CRYSTAL UNIT(수정진동자)는 CHIP에 내장시킬수없는 DEVICE입니다.
2) MAIN BOARD를 살펴보면 CPU(MPU) 주변에 OSC or X-TAL이 MOUNT되어있는것을 발견할수 있습니다.
(예를들어 80C32MCU 외부 pin 배열을 보면 20pin과 21pin에 수정진동자를 연결하도록 X-TAL1,X-TAL2로 표기되어 있습니다.)
3) DEVICE 확인은 양백이라는 금속으로된 CASE위에 OSC인 경우 세줄 또는 네줄로 잉크 MARKING이 되어 있으며 그중에 "------MHz"라고 주파수가 인쇄되어 있고, 수정진동자는 최근 BOARD인 경우 대부분 한줄로 주파수가 잉크 MARKING되어있습니다.
4) OSC or X-TAL을 CHIP이라고 부르지는 않습니다. 능동소자,수동소자라고 각각 구분하며,수정발진기(오실레이터),수정발진자(수정진동자)라고 부르는게 올바른것으로 생각됩니다
AT ,BT 의차이점?
1.SET 적용시 차이점,주의할점
2.AT,BT 의차이점
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1. ATS라는 용어 사용은 변경이 필요합니다.
Holder type을 ATS로 명명한것은 AT-CUTstrip resonator를 줄여서 불렀기 때문에 BT-CUT진동편을 사용한 제품은 BTS라고 불러야 되겠지요?
그러나 대외적으로 통용되고있는 HC-49/S라고 부르는것이 가장 바람직한것으로 생각됩니다.
2. AT-CUT,BT-CUT라는 명칭은 벨연구소에서 발견한 절단방위(절단각도)별 순서에 불과합니다.
3. AT와 BT의 차이점은 우선 수정진동자를 사용하는 온도마다 주파수가 다르게 변화하는점을 첫번째 차이점으로 들수 있습니다.
1) 수정진동자에 적용되는 온도 범위가 -20℃~70℃ 일때 온도마다 주파수가 변하는값을 꺽은선그래프로 그리면 AT-CUT제품은 3차함수 곡선의 형태로 그래프가 그려지며, BT-CUT제품은"∩"형태의 그래프와 같은 모양으로 그려집니다.
2) 즉 25℃일때의 주파수를 기준으로 온도변화에 따른 差주파수가 AT-CUT일때는 "+","-" 형태를 가지지만 BT-CUT 제품은 "-"형태의 변화율만 갖고 있습니다.
4. 두번째 차이는 진동편 두께에 차이가 있습니다.32.000MHz의 진동편이 있을때
1)AT-CUT의 진동편 두께는 약0.052mm입니다.
2)BT-CUT의 진동편 두께는 약0.08mm입니다.즉 공진주파수는 같아도 두께에 차이가 있으며, 그차이는 진동편이 충격에 상대적으로 강하고,약함으로 구분할수 있습니다. 이러한 표현은 통용되고있는 일반적인 사유입니다.
BT-CUT 제품을 유용하게 사용하는 방법은 여러가지가 있으나 국내에서는 아직 활용을 못하고있습니다.pullability 특성, 온도를 이용하는 방법등을 알고 BT-CUT 제품을 사용하면 활용도가 높고 재미가있으나 이는 회로 designer몫이며, 수정진동자를 제조하는 입장에서는 통용되고있는 사항이외의 제안은customer를 불편하게 만드는 일에 불과합니다.
5.고전적인 제조방법에서 대량생산을 하기 위해서는 주로 BT-CUT를 이용할수밖에 없습니다.ETCHING 방법을 이용해 기본파 200MHz의 제품이 출시된지 10년정도 되었지만 적용분야의 한계성때문에 활용도는 높지 않습니다.
따라서 기계적 연마를 이용한 대량생산 체제의 AT-CUT 제품은 30MHz 이하로 평가되고있으며, 그이상의 제품은BT-CUT로 적용되고 있습니다.
(단. strip resonator에 한하며, UM TYPE일 경우 대량생산 한계 주파수는 조금 다릅니다.)
6. 사용시 주의사항
1) BT-CUT제품은 RF용으로 사용해서는 안됩니다. 국내 영업시에는 통신기 또는 COLOR를 구동하는 회로에 적용될때 납품을 해서는 안되나, 해외영업 또는 engineer가 온도특성을 알고 활용할수있다면 문제는 없습니다.
2) BT-CUT 제품은 주로 MPU,CPU에 적용됩니다.
3) 온도특성 이외의 기구적, 전기적 특성의 주의사항 및 set 적용시 주의점은 AT-CUT 제품과 동일히게평가하고 있습니다.
AT-CUT 와 BT-CUT제품의 주파수 온도특성에대한 일반적인 SPEC.
1) 온도범위 : -10℃ ~ 60℃
2) FREQ. STABILITY ( S.T.D )
ⓐ AT-CUT ( HC-49/S or ATS ) : ±50ppm
ⓑ BT-CUT ( HC-49/U or HC-49/S ) : -100ppm
Rt와 Tc 의 차이점은???
저도 찾아보고 생각하고 배우고는 있지만 전문가님들에 도움도 받고 싶습니다.너무 쉽게 알려고 하는것같아 보이지만 나름데로의 시련? 을 받고 손을 뻐칩니다.
또 OSC에서는 Tc에 하나되어 발주가 나간다고 하는데 이유는???
Operating Temp. Range (저장온도 범위)도 구체적인 차이점을 알고 싶습니다...
Somebody help me!!!!!!!!!!!!!!
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1.RT는 room temperature(23±3℃)에서의 frequency tolerance입니다.
전자부품,공작물,기계,측정기 또는 어떠한 정밀 가공물도 설계치를 기준으로 했을때 오차는 발생됩니다. 수정진동자도 예외일수는 없습니다.
가공공정에서의 편차를 frequency adjustment 공정에서 최소화 시키지만 환경,밀도,입자상태,결합상태에 따라 원하는 이상적인 값을 얻는데 어려움이 있습니다. 그러나 최근에는 효과적이고 효율적인 결과를 얻고는 있습니다.
즉 수정진동자의 주파수 편차가 요구하는 조건 범위에 분포할때를 허용편차라고 합니다. 요구조건이란 수정진동자에 의해 구동되는 장치물이 동작하는데 error가 발생되지 않는 범위를 말합니다.
예를들면 color용은 color가 재현되는 주파수 범위가 있습니다. 이범위가 요구조건이며, 허용편차 입니다. 역시 통신에서도 송수신 주파수에 한계치가 있습니다. 그 한계치에서 벗어나면 송수신이 불가능합니다.
u-COM 구동용은 ±200ppm 이상까지 허용되는 경우가 있지만 통신용에는 ±3ppm이하를 요구하기도 합니다. 즉 이와 같이 용도에 따라 허용되는 주파수 편차 범위가 각각 달라 RT라고하는 spec. 으로 허용편차 항목을 정해놓고 있습니다.
2. TC (Temperature change or Temperature control)특정물질 이외에 대부분 물질은 온도에 따라 변형, 변위가 일어납니다. 수정진동자도 절단각도에 따라 변위가 일어나는데 그형태는 각각 다르게 나타납니다. 수정진동자를 적용하는 장치의 주변환경(온도)에 따라 주파수가 어느정도 변화하고 그 변화값이 장치를 구동하는데 error가 발생되지 않는 허용 범위를 TC라고 합니다.
즉 수정진동자를 사용하는 모든 장치물들은 RT라는 항목과 TC라는 항목을 복합시켜 spec.을 설정해야 됩니다. 그러나 경우에 따라서 가변콘덴서로 가변되어 편차를 "zero ppm"화 할수있는 경우 가변 범위를 RT로 정하고TC spec은 인위적으로 조정이 불가능하므로 TC spec을 중요시 하는 경우도 있고, 일정한 온도가 유지되는 곳에서 사용되는 장치는 RT만 중요시 하는 경우도 있습니다.
3. OSC spec.OSC는 능동소자이며, 외부 회로 조건으로 인위적 조정이 불가능한 DEVICE입니다. 가령 OSC가 COMPUTER에 적용 된다고 했을때 초기에는 주변온도가 23℃였는데 좀더 사용하면 50℃이상 주변온도가 상승하게 됩니다.
즉 모든 조건에서 동작 ERROR가 발생되서는 안됩니다. 이러한 조건이라면 수정진동자 RT와 TC를 복합한 spec과OSC에서 overall로 정한 spec.과 차이는 없습니다.그러나 전술했듯이 수정진동자는 인위적으로 RT 조정이 가능하지만 OSC는 인위적 조정이 불가능하기 때문에 overall 개념이 고정되어 있지만 수정진동자는 경우에 따라 다릅니다.
단. OSC도 항상 23℃가 유지되는 곳에서만 사용한다면 RT spec.만 규정해도 됩니다.
3.579545㎒ s㎊회로
DVD회로인데 콘덴서가 들어가는 이유가 있나요 아니면 사용 하지 않아도 무방 한지 알려 주십시요
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발진회로는 그용도나 목적에 따라 다양한 방식이 있습니다.
wine-bridge oscillator,위상지연을 이용한 발진회로등이 있는데 수정진동자를 이용한 발진회로는 Colpitts 발진기, Pierce's 발진기,논리소자를 이용한 발진기가 있습니다.
질문내용으로는 IC는 Tr version이며, Pierce's BE 발진회로 형태로 판단됩니다.
수정진동자와 GND 사이의 condenser는 주로 freq. adjustment로 사용되며, Impedance 정합,대역특성 조정용으로 적용됩니다.
따라서 33pF 또는 그이외의 값을 적용하거나 하지않아도 되지만 작은값 또는 사용치 않았을 경우 "Ω"을 평가해서 그값에 따라 결정해야 됩니다.또한 어떤값을 사용해야 되는지의 여부는 IC의 발진단측 impedance 특성을 평가하기 전까지는 어떠한 제안도할수 없습니다.
<참조>Saturation region 에서의 interface 문제로 발진dead현상이 발생되었다면 33pF을 10pF~16pF으로 조정하고, 합성용량에 맞는 수정진동자를 적용하는 방법은 하나의 개선 방법으로 볼수 있습니다.
혹시 레죠네이터의 양단에 캐패시터
어째서 그렇죠?어디서 들은 건데 도데체 그 내용을 찾을 수가 없네여
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1. 수정진동자 양단에 적용되는 capacitance의 역활은
1)frequency adjustment
2)resonance region 설정
3)impedance 조정즉 수정진동자 또는 ceramic resonator 양단에 적용되는capacitance는 상기와 같은 역활을 합니다.
2. 그러나 대부분 designer는 주파수 조정만을 목적으로 임의의로 capacitance를 선정하는 과정에서 서로 다르게 적용하는 사례가 많습니다.
따라서 한가지만을 목적으로 capacitance를 적용했을때 심각한 문제를 초래할수가 있습니다.
3. 정확한 적용은 IC designer가 제안한 값을 따라야되며, 제안사항이 없을 경우 평가가 가능한 수정진동자제조업체에 의뢰해서 올바른 값을 선정해야 됩니다.
4. 귀하께서 질문한 내용은 "1"항의 세가지 조건을 가지고 적용했을때 capacitance가 달라질수 있습니다.그러나 일반적으로는 같은값을 적용합니다.
5.jitter,phase noise,EMI등과도 관계가 있으므로 설정은 단순하지 않습니다. 또한 version 조건에 따라 차이가 있으며,발진회로 design을 올바르게 했는지의 평가 factor입니다.
Clock Jitter 관련
Gigabit Ethernet 광 인터페이스를 시험중인데..각 상대 인터페이스는 25MHz X-tal 을 사용하여 동작합니다.
Chip SPEC에는 100~200ps Jitter 특성의 X-tal 또는 OSC를 사용하라고 합니다.
(Jitter 특성을 국내 벤더는 명시를 하지 않고, 외국 벤더는 당장 구하기가 쉽지 않습니다.)
현재 Jitter 문제로 데이터 에러가 발생하는데.. 보상할수 있는 회로적 방법은 혹시 없을까요?
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적용하고있는 발진회로에 대해 정보가 없어 의견 제시가 어렵습니다. 일반적으로 IC 발진회로를 이용한고,그 IC는 TR version이라고 가정했을때 bias조건 ,emitter 저항,by-pass condenser, coupling condenser 등과 관계가 있습니다.
따라서 IC를 이용한 발진회로를 구성했을 경우외부 회로에서 적용시킬 방법은 국한되어 있습니다.
<발진회로 부문>
1. Rf,Rd 정수를 올바르게 적용해야 됩니다.Rf로 대역 특성을 설정해야되며, Rd로 이득 특성을조정해야 됩니다.
2. 이후 입력 IMPEDANCE 및 출력 IMPEDANCE를 조정해서 JITTER 특성을 개선하면 됩니다.
<기타>
JITTER 개선을 손쉽게 조정되는 IC 발진회로가 있는반면 조정이 불가능한 회로도 있습니다.따라서 조정이 불가능할 경우 수정진동자 제조업체에서 생산된 OSC를 적용하면 문제의 현상이 개선되리라 사료됩니다.
SYNC, ASYNC
pin 1 function timing control이라고만 기계 옆에 적혀 있는데 무얼 말하는지 모르겠습니다.
쉽게^^;; 알려주시면 감사하겠습니다.수고하십시요.
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time을 속도로 표기하면 N=(120/P)F와 같습니다.
NAND-NAND gate 또는 AND-OR gate로 clock pulse가 인가될때만 응답하고 입력 펄스가 없을때는 제어하는 식으로 2개의 신호를 일치시키도록 명령했다가 하나의 명령 또는 동작이 종료되면 다음을 trigger합니다.
전자는 SYNCHRONOUS이며, 후자는 ASYNCHRONOUS입니다. 주로 PLC로 동작되는 장비에서 활용하고 있는것으로 알고있습니다
절연불량
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진동체에 전하가 인가되었을때 진동체가 기계적 진동을 하게되는 과정까지를 하나의 loof로 봤을때 다른 매개체로 전하를 빼았기거나 ,다른 매개체와의 정전용량이 파괴되는 현상을 절연불량이라고 합니다.
나타나는 현상은 다른형태로 전개됩니다. 수정진동자를 측정하는 impedance meter에서는 정상적으로 check되는데 set에 적용했을때 발진 dead로 나타나거나, GND pattern 문제로 전압강하가 발생되었을때 나타나는 것과 유사한 현상이 나타날수도 있습니다.
이러한 현상들은 발진회로에 적용되는 drive level 조건, 진동체의 절연특성에 따라 다르게 나타납니다.따라서 일반적으로 규정된 500MΩ min at 100Vdc는 반드시 준수해야 됩니다.
크리스탈과 레조네이터
10MHz를 공급할때 크리스탈과 세라믹레조네이터중 어느것이 더 안정적으로 공급을 할 수 있는지 궁금해서 이렇게 질문합니다.실험 환경으로는 저온, 고온에서 실험을 하려고 하거든요.
온도에 영향을 많이 받지 않아야 하는데 어떤게 좋을지 몰라서요.그리고 세라믹 레조네이터를 쓸경우 CLOCK signal이 정보신호를 구동할 경우 error 발생확률이 있다고 하는데 어느정도인가요?
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1.PIC16F84가 MP3에 사용된다면 FREQ.가 재생속도와 관계 될 경우 CLOCK의 정밀도가 중요치 않습니다.
2.PROGRAM된 정보신호를 주고 받을 경우 OSC나 수정진동자를 사용해야 되지만, 어떠한 data를 정해진 시간내에 읽어 오거나, CLOCK이 program을 돌리기 위해 사용할 경우주파수 안정도 보다는 방사되는 신호들이 coupling되도록 주변조건이 구성되어있고, main response에 근접되어 있을 경우 noise에 의한 error가 발생될수 있습니다.
3. 수정진동자와 세라믹 resonator의 차이점
1)10MHz 수정진동자(±30ppm인 STD spec.인 경우)
ⓐ25℃에서 ±300Hz의 오차가 발생됩니다만 수정진동자 주변에 가변콘덴서를 사용해서 요구 주파수를 맞출 경우 오차를zero화 할수 있습니다.
ⓑ-10℃~60℃ 온도변화시 ±300Hz의 주파수 편차가 발생됩니다.
2)10MHz 세라믹 레조네이타(STD인 경우)
ⓐ25℃에서 ±50,000Hz의 오차가 발생됩니다.
주변에 가변콘덴서를 사용해도 요구 주파수를 맞출수가 없습니다.
ⓑ-10℃~60℃ 온도변화시 ±40,000Hz의 주파수편차가 발생됩니다.
3)상기와 같은 결과를 비교하면 수정진동자가 실온또는 온도 변화시 월등히 안정된 주파수 특성을 얻을수 있는것을 알수 있습니다.
따라서 용도에 맞는 device를 사용해야 됩니다.
그라운드와 양단 사이에 콘덴서 조정하는 방법
안녕하세요 수고많으십니다..제가 현재 atmel 사의 MCU 90S8515로 시험 제작을 하고 있는데요.. 회로도를 보면 X-tal1,2 양단에 6.0M ceramic resonator 을 사용하고 있습니다.
그런데 보통 보정을 위해 그라운드와 양단 사이에 콘덴서를 넣는데 이 회로도에는 없네요..
사용자가 임의로 조정을 해서 하라는 건지 아니면 필요가 없는지 알고 싶습니다. 만약 전자가 맞다면보정하는 방법에 대해서 알려주세요.또한 그에 관련된 자료를 보내주시면 정말 감사합니다..
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1.AT90S8515에 대한 의견
1)data sheet에는 X-TAL or OSCILLATOR를 적용토록 제안하고 있으며,
2) X-TAL 사용시 주파수 보정용인 CONDENSER를 사용토록 권고하고 있습니다.
3)따라서 IC designer가 제안한 사항을 적용하는것이 올바른 방법으로 생각됩니다.용도에 따라 ceramic resonator를 적용할수도 있으나, CLOCK signal이 정보신호를 구동할 경우error 발생을 방지하기 위해 X-TAL or OSC를 사용해야됩니다.
단. 구성 조건이 속도에만 국한된다면 ceramic resonator를 사용해도 되며, 굳이 주파수 보정용인 condenser를 사용치 않아도 됩니다.2.CONDENSER에 의한 주파수 보정방법 수정진동자 양단에 적용되는 condenser는 단순히 주파수 보정용으로만 적용되지는 않습니다.
따라서 IC designer가 제안한 값을 적용해야 됩니다. 제안사항이 없다면 발진회로의 impedance 특성을 평가한후 이상적인 값을 찾아야 됩니다. 단. 주파수 보정은 단순합니다. 수정진동자의 load capacitance와 발진회로의 합성용량을 일치시키면 요구주파수를 얻을수 있습니다.
series
안녕하세요. 오현용입니다다름이 아니오라 X-TAL에 관해서 공부중 궁굼한점이 있어서 이렇게 찾아왔습니다회로구성시 CL값이 크게나올때 SER을 사용한다고 알고있는데 왜 그렇게 사용하는지 궁굼합니다sunny 카다로그를 보니까 Fig.9 그림에서 주파수가 높아지면 CL값이 낮아지고 주파수가 낮아지면 CL값이 높아지는데 그것도 궁굼합니다바쁘시더라도 꼭좀 알려주세요부탁드립니다^^날씨도 추운데 감기조심 하세요...*^^*
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1. CL값이 높으면 series를 적용할수있는가 ?LOAD CAPACITANCE값이 어느정도며,허용범위(R.T)가 넓은가에 따라 series로 적용할수도 있습니다.즉 상황에 따라 적용될수도 있고, 안될수도있습니다.
1)계산방법
ⓐ수정진동자의 직렬공진주파수 Fr=1/{2Π√(L1*C1)}.....式1
ⓑLOAD RESONANCE FREQUENCY FL=Fr*[1+{C1/(2*(Co+CL))}].....式2
ⓒ 수정진동자의 parameter Co=2.41pF, C1=0.009847pF L1=146.332mH, CL=12pF일때
2) 式1과2에 의한 결과치 Fr=4,192,746Hz ☞ CL이 12pF일때 FL= 4,194,177Hz
☞ CL이 100pF일때 FL=4,192,946Hz
3)평가계산식을 참조하면 CL이 ∝일때 Fr과 같음을 알수있으나 다른 값일 경우 차이가 있을음 알수있습니다. 따라서 상황에 따라 적용을 하느냐, 하지않느냐를 결정해야 됩니다.
2. CL에 따른 주파수 변화 "1"항의 계산식에 CL을 적용해서 계산하면 주파수가 변화하는것을 알수있습니다. 즉 CAPACITANCE는 PULLABILITY에 해당됩니다. 참고로 TCXO의 보상회로, VCXO의 PULLABILITY는 이특성을 이용한 device입니다.
osc의 ED기능에 대해서
있는 것과 없는 것의 호환관계는 어떤지요? 항상 정성스럽게 답변주셔서 감사합니다.
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E/D기능이 있는것과 없는것은 OSC내부 조건이므로 호환이 안됩니다.
용어나 특성상 의미에 다소 차이가 있으나 동일시 시킬때 3-state는 High Impedance,Tri-state 또는 off-state라고도합니다.
nomal 상태는 기존의 oscillator와 같이 NAND inverter 출력이지만, tri-state는 INH단자가 "0"인 상태로 Fout의 출력은 Fo 상태가 "L"→"H" 또는 "H"→"L"로 변한다해도 항상 일정한 상태인 "L"이 됩니다.
즉 tri-state output은 common line 또는 bus를 연결하기 위한 gang에 매우 유용하게 적용됩니다.
수정 진동자에서 series&load 때의 차이가 궁금해요
ⓐ 시리즈 상태보다 load 상태에서 각도 특성이 높게 나오는 이유
ⓑ x-tal load 가 바뀌면 C0값이 바뀌고 이 C0 와 CL 값에 따라 SET 상에 걸리는 크리스탈의 LORD Rr 값(일반 spec 에나오는 Rr:series 상태의 값아님) 이 바뀌는 것으로 나오더군요. 그럼 load 변화에 따라 바뀌는 변화 정도는 얼마나 되는 지요.바쁘시더라도 답변 부탁드리겠습니다.
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Tf=-(a1c^2+a3s^2)+(1/2)*(s^2c44+c^2c66Tc66+2scc14Tc14/c44s^2+c66c^2+2scc14)+(1/2)*(36.4*10^-6) 및 1차,2차,3차의 탄성계수,열팽창계수,압전정수를 알고 있다는 전제하에서 상관 관계조건을 나열토록 하겠습니다.
(단. 성향이 일치하면 관련 program을 제공해 드릴수도 있습니다.)
1. 주파수 온도특성
1)AT CUT의 공진주파수 f=(n/2t)*√(Cij/ρ)
2)직렬공진주파수 Ws=√(1/L1*C1)
3)L.R.F WL=√((1/L1*C1)*(1/L1*Ct))
L1=t^3*ρ/8*A*ε'26^2
C1=8*A*ε'26^2/Π^2*t*C'66
4) LOAD CAPACITANCE 부가시 주요 parameter의 변화는
L1'=L1(1+Co/CL)^2
C1'=C1/((1+Co/CL)^2+(C1/CL)(1+Co/Cl))
5) 결론상기 결과식을 대입하거나 비교한 값으로 서론에 기술된 식에 대입하면 LOAD CAPACITANCE에 따라 주파수 온도특성에 차이가 있음을 알수있습니다. 실제 계산과정및 서술내용이 수페이지 SKIP되어 있지만 수정진동자를 연구하고있는 질문자는 해석이 가능하리라 생각됩니다만 다른 검색자에게 단순한 결론을 제시한다면 CL값이 클수록 수정진동자의 자체 온도특성과 가까워지며, TCXO를풀어서 사용하는 END USER의 개발자께서는 CL에 따른 주파수 온도 특성을 감안한 설계가 필요합니다.( 특히 DTCXO에 주의)
2. LOAD RESONANCE RESISTANCE (RL)수정발진회로 design시에는 일반적으로 4단계의 발진 여유도를 평가하는 과정이 필요합니다.
(단. 기본적인 발진 안정도 평가는 반드시 필요함)
수정진동자 개발자 또는 발진회로 설계자가 단순히 ESR 또는 RL만 생각하고 SPEC.을 설정할 경우 낭패나 시행착오를 경험할수도 있습니다.
<질문에 대한 답변>
RL(load resonance resistance)=Rr(1+Co/CL)^2<>Co가 5.9[pF], Rr(E.S.R)이 9.2[Ω]인modulation용수정진동자가 있다고 했을때 발진회로의 합성용량이 18[pF]이라면 이때의 RL은 ?
- 계산치 RL ≒ 16.2[Ω]
- 실측치 RL = 16.49[Ω]
실측치와 계산치가 유사하게 나올수도 있지만 조건에 따라서 그차이가 클수도 있습니다
C1 을 산출하는 공식
AT-CUT, BT-CUT, 3'rd OVER TONE 그리고 닉네임은 훨씬 무식이가 좋을것 같네요 3가지 모두 부탁합니다. 오늘도 좋은 하루 되시길 빕니다.
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공개되어있는 상관관계식만 기술하겠습니다.
(정식요청시 실무용 program 제공이 가능하지만 정량치의 10% 오차로 Q&A에 올릴수는 없습니다.)
ΔF=Fr*C1/(2*(Co+CL))
C1=2ΔF*(CL+Co)/Fr
Co=(Fr*C1/(2*ΔF))-CL
Q값 규제
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질문의 제목과 내용이 서로 꼬여있군요
1. Q-value spec.
1)원석을 구입하거나,판매하는 회사는 원석의 Q값을 SPEC.으로 규제하고,
2)진동편을 구입하는 회사는 진동편의 Q값을 SPEC.으로 정할수 있으며, 원석의 Q-value를 spec.으로 규제할수 있습니다.
3)수정진동자를 사용하는 end user는 "Q"-value를 spec.으로 규제할수 없으며, 또한 의미가 없는데 그이유는 알고 있으리라 생각됩니다.
원석(인공수정)의 "Q"와 진동편의 "Q"는 조건이 다르며, 진동편의 "Q"와 수정진동자의 "Q"는 같은 조건이나 측정 결과치가 다른데 그이유도 알고 있으리라 생각됩니다.
2."Q-value"의 차이
1) 원석의 "Q"-value : 광축으로 절단된 면을 polishing 가공후 적외선 분광법(IR)으로 측정한값
2) 수정진동자 또는 수정편의 "Q"-value : Z'로 절단된 wafer를 가공해서 진동편으로 만든후또는 진동자로 만든후 전기적 신호로 역변환시켜 측정한 값으로 Q=1/(w*R1*C1)= (w*L1)/R1
3.Q-value를 향상시키는 방법간단히 서술하면 "2"항의 "2)"에 서술된 식을 이용해서 C1,R1값을 적게 하거나,L1값을 크게하면 Q-value는 개선되겠지요 진동체의 에너지 준위를 생각할때 진동편의 크기, electrode,Bevelling 조건,etching량 등과 관계가있으나 진동 mode에 따라서 이조건에도 차이가 있습니다.
blank 표면 조도 문제
그리고 ATS 2mm 쪽 사이즈 영향이 없는 것인지 Co는 4.5Pf 이하로 전극을 형성 하는 것이 spurious 에 영향을 주는 것인지 신형 개발실의 조언 부탁 합니다.
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blank 조도에 대해서는 거론한바 없습니다. 일반적으로 기본파에서의 표면조도는 freq.의 안정도(short term,long term)와 관계가 있겠지요
1. #4000 연마는 freq. drift와 관계가 있습니다.
1) phase noise관련 수정진동자로 개선할수있는 영역에 대한 개선의 일부분에 해당됩니다.
2) final 연마를 #2500 또는 #3000으로 연마했을때 Etching량과 #4000으로 연마시의 etching량이달라야 되는데 그이유는 알고있겠지요?
2. width를 2mm로 균일하게 했다면 design에 문제가 있는것 같습니다.
unwanted mode가 spurious로 나타나거나 main response와 coupling되는 현상의 위험성이 있습니다.
3. Co가 4.5pF이하라고 서술한것을 일반적인 경험치에 불과합니다. 따라서 4.5pF이하가 되었을때 spurious개선 효과를 얻을수도 있습니다.
단. Co가 4.5pF이하라 해도 final electrode가 규정치(Ag 확산 영역을 감안한 최대한의 규격)이하거나 BASE plate의 electrode에 불균일하게 분포되어있다면 개선효과를 얻을수 없다는점도 알고 있겠지요 ?
spurious
하증착 전극 조정 으로 조금 효과는 있지만 별로 신통치 않군요 조언 부탁 합니다.
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질문하신분은 어느회사로 부터 이어져 현재의 업무를 종사하는지 짐작하게해 안타깝습니다.
본 답변자와는 원천이 다른것으로 판단됩니다. 따라서 우선 개념만 설명드리겠습니다.
1. blank 製造工程
1) BT-CUT는 AT-CUT와 다른 제조공정 규격으로 생산해야됩니다.
( 예를들면 etching 규격에서 xFn^2중 x의 규격이 다릅니다. )
2) dimension과의 상관관계에서 strip resonator는 width와 관계가 있지만 원형인 경우 그 차이점를 발견하기는 그리 쉽지는 않습니다.
(원형에서는 계면에 의한 response 평가는 해석이 쉽지는 않습니다.)
3) 진동편의 평탄도,mode(TT or Ts)와도 관계가 있습니다.
2. UNIT 製造工程
1) base plate의 electrode와 밀접한 관계가 있습니다.
( 질문에는 효과가 거의 없었던 것으로 기술했는데 Co의 차이가 어느정도였는지 또는실험치의 Co가 4.5pF이하였는지 확인 바랍니다.)
2) final plate량, final plate의 electrode, 분포 위치와도 관계가 있습니다.
3) AT-CUT 50~60MHz(fundamental)의 경우 dot를 이용해 개선하기도 합니다.
크리스탈에 관하여
먼저 질문(Q&A)한 내용과 답변을 읽어보니 조금은 도움이 되었으나 아직도 좀 제가 부족한게 많아 이렇게 글을 올립니다 꼭 답변좀 부탁드립니다
1. AT-CUT&BT-CUT Z축으로 절단시 35˚15'방향과 -49˚20'방향의 차이가 BLANK생산시 어떤점의 차이가나는지 궁금합니다
2. FUND&3RD 다지 기수차신호인 30MHz이하는 FUND, 이상은 3RD, 50MHz는 5th 진동편에서의 차이만 있는것인지 궁금합니다 그리고 "기수차신호" 무엇인지 궁굼합니다.
3. 18pF, 12pF, SER...CL값의 차이는 무엇인지 궁굼합니다
4. CI값이란 무엇인지 궁굼합니다. 꼭 알려주세요... 부탁드립니다
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blank라는 용어는 수정진동자를 제조하는 일에 관여하지 않고는 쉽게 표현하기 어려운 단어 입니다. 답변은 최대한 간략화 하겠습니다.
1.AT cut와 BT cut의 blank 생산시 차이점.
1) 35˚15'인 AT-cut로 30[MHz] blank를 생산할 경우 진동편의 최종 가공두께는 약0.0557mm입니다.
2) -49˚20'인 BT-cut로 30[MHz] blank를 생산할 경우 진동편의 최종 가공두께는약0.0853mm입니다.
2. 진동 modethickness shear mode를 갖는 진동편은 energy 포획 형태에 따라 기본파, 3고조파, 5고조파,7고조파등의 기수차(홀수 배수) 채배 진동세력을 가지고 있습니다.
(예를들면)10[MHz]의 자기발진 세력을 가진 진동편이 있다면 기본파(fundamental)는 10MHz이며, 3고조파(3rd)는 30[MHz]이고, 5고조파(5th)는 50[MHz]입니다.
3. CL(LOAD CAPACITANCE)수정진동자를 이용한 발진회로를 구성했을때 수정진동자 주변의 합성용량을 CL이라고 합니다.수정진동자를 중심으로한 loop에서 reactance값이 용량성이면 그값(12pF,18pF등)에따라 parallelresonance(load resonance)를 하고, 유도성이면 series resonance (series)를 한다고 하는데 이는 통상적으로 약속된 용어입니다.
4. C.ICrystal Impedance를 줄여서 C.I라고합니다. 진동체에서의 음향손실,기계적으로는 마찰저항,전자적으로는 저항을 의미합니다.수정진동자는 물리적,기계적,전기적 해석이 필요함으로 상황에 따라 부르는 표현은 다르나 같은 의미에 해당됩니다.
단. impedance를 real값(E.S.R)으로 표기하는것은 공진(resonance)을 의미한 값입니다.
1/3밖에 발진하지 않을 경우
크리스탈 발진에대한 기본지식이 부족한 저로서는 잘 이해가 가지않읍니다.
또한 fundmental과 3rd의 장단점은 무엇일까요?
회신 기다리겠읍니다.그럼 좋은 하루 되십시오.
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19.0909[MHz]의 수정진동자가 있다면 이수정진동자는 fund. response이외에 57.2727[MHz]인 3rd response와 95.4545[MHz]인 5th response등 기수차 채배 신호를 가지고 있습니다. 따라서 원하는 response 특성을 얻기 위해서는 조건에 맞는 회로 정수를 설정해야 됩니다.
수정진동자를 제조하는 공정기술은 各社마다 다소 차이가 있습니다.그러나 고전적인 기계에의한 공정 제조기술은 거의 차이가 없습니다. 즉 국내외에서 기계적 연마에 의한 대량양산화는fund.45[MHz] (두께 : 0.037mm)가 한계주파수로 판단됩니다.
●57.2727[MHz]에 대한 fund. & 3rd의 장단점(여러가지 경우에따라 차이가 있음으로 일반적인사례만 기술하면 다음과 같습니다.)
1) 수정진동자 부문
- 3rd제품이 기구적 안정도에서는 fund. 제품보다 양호하다.(내충격,vibration,취급시 주의점)
- unwanted mode에 의한 영향은 3rd제품이 다소 적게 받을수있다.
- short term에서는 3rd제품이 다소 안정될수있다.
- E.S.R(수정진동자의 저항) 특성은 fund.제품이좋다.
(단. 제조공정에따라 차이가 있을수있음)
- modulation을 위해서는 fund. 제품을 사용하는것이 유리하다.
2)발진회로 부문3rd 발진회로는 fund.발진회로보다 구성하기가 어렵습니다.
즉 차단주파수는 계산치와 실제치가 pattern에 의한 부유용량, inductance값에 의해 달라지므로계산과 실험치가 병행이되어야 합니다.
또한 inductance에 의해 회로 전체에대한capacitance 설정이 어려워 요구 주파수를 만족시키는데 시행착오가 발생됩니다.
반면에 Tr로 발진회로를 구성했을때 fund. 발진회로에서 phase noise, inhamonic특성 개선에 어려움을 쉽게 개선할수 있는 장점도 있습니다.
수정과 오실레이터의 차이는
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수정(SiO2)은 α수정(trigonal)과 β수정(hexagonal)로 구분되어 있습니다.
α수정은 압전기 성질(piezo electric effect: 기계적 압축 또는 신장력을 가해주면 전기적 편극이 일어나고, 전계중에 놓으면 변형이 일어나는 현상)을 가지고있어 기계적 진동을 전기적 신호로 역변환시켜 전자부품으로 활용하고있으며, β수정은 결정격자 결함을 가진것으로 선택적 광흡수를하여 황수정,자수정으로 나타날수있고, 장식류,보석류로 이용하고 있습니다.
수정진동자와 수정발진기를 쉽게 설명하면 다음과같습니다.
振子( 실에 추를 매달은 형태 )를 가지고 해석하면 실에 매달린 추는 기계적 운동을 할수있는 요건을 가지고있다고 볼수있으며 이를 수정진동자라고 했을때,추가 지속적으로 운동할수있도록 일정한 힘을 가해줄수있는 장치가 부가되었다면 실에 매달린 추와, 일정한 힘을 가해줄수있는 장치를 합쳐수정발진기라고 비교 해석하면 됩니다.
1. 수정진동자(QUARTZ CRYSTAL UNIT)
1) ACTIVE NETWORK
2) 외부에서 전기적 신호를 인가했을때 기계적 진동(탄성력, 관성력)이 전기적 신호로 역변환하여(CAPACITANCE,INDUCTANCE)공진이 일어나는 형태
2. 수정발진기(CRYSTAL OSCILLATOR)
1) PASSIVE NETWORK
2) 귀환증폭기(콜피츠 또는 피어스 발진회로)에 수정진동자를 조합하여 구성된device를 수정발진기라고 합니다.
3) 조합된 형태에 따라 구분하면
- 수정진동자 특성을 그대로 이용한 device: SPXO
- 전압제어 기능이 부가된 device : VCXO
- 주파수 온도특성 보상회로가 부가된 device:TCXO, DTCXO
- 주파수 온도특성 보상회로에 전압제어기능이복합된 device : VC-TCXO, VC-DTCXO
- 항온조를 이용한 device : OCXO
원하는 주파수가 나오지 않는군요
10.240Mhz 크리스탈을 시중에서 구입하여 회로에 사용한바 10.150정도에서 발진하여트리머로 조정하여도 원하는 주파수근처에도 못가는데 수십개를 그냥 버릴수도 없고어떻게 좋은 방법이 없는지요 회답 부탁 드립니다
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90KHz의 차이가 발생되고있는데 정확하게 측정한 값인지요 ?- 이러한 정도의 차이가 발생되었다면 condenser의 pulling 한계를 벗어났을수도 있습니다.- 따라서 다소 어려움이 예상됩니다.◆ 다음과 같은 시험 바랍니다.>IC로 발진회로를 design했을 경우- 일반적으로 피어스 발진회로이며,- 수정진동자 양단과 GND 사이에 condenser를 사용했는데 요구주파수보다 낮게 output되고있는것으로 사료됩니다.- 그러면 양단의 capacitor를 각각 5 ~ 15pF으로 변경 적용 바랍니다.또한 트리머와 병렬로 condenser를 연결한후 시험했다면 우선 고정 condenser를 제거한후시험하되 양단을 동일한 값으로 조정해보도록 하세요.(5 ~15pF)- 요구 주파수보다 높게 output되었다면 회로 구성이 다소 복잡해질수 있지만 낮게 output되었을 경우 condenser값을 낮은 값으로 변경 적용하면 쉽게 요구조건을 만족시키는 결과치를 얻을수있습니다.
Tr 발진회로의 경우- 수정진동자와 GND사이의 capacitor값을 5~15pF으로 조정해가면서 요구 주파수를 만족시키는지 확인 바라며,- base와 emitter사이의 capacitor를 낮은 값으로 조정해야 됩니다.예를들어 100pF을 사용했다면 64pF으로 교체후 원하는 결과를 만족하는지 확인 바랍니다
2M 크리스탈을 샀는데요...
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PIERCE OSCILLATOR로 DESIGN하면 됩니다.
feedback 저항은 1MΩ ~ 5MΩ을 적용해야되며, (mutual conductance에 따라 발진안정도에차이가 있음으로 발진 상태에 따라 적용값이 달라짐.)
condenser는 수정진동자의 load capacitance에 맞추어 적용해야 됩니다.
세부사항에 대해서는 e-mail로 송부드리겠습니다.
( not gate는 74HCU04 or 74HC04로 설명드리겠습니다)
딥과 스푸리어스
딥 과 스푸리어스가 뭐죠?
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1. activity dips일반적으로 특정온도에서 주파수나 impedance가 jupm하는 현상을 말합니다.발진회로에서 dips 현상이 발생되었다면 수정진동자에의한 원인이 대부분이지만간혹 Tr의 emitter 저항을 잘못 적용해서 발생하는 경우도 있습니다.
2. spurious기생파 또는 unwanted mode라고도 합니다. 진동체에는 여러형태의 mode가 존재합니다.예를들면 main response가 thickness shear mode에 의해 결정되어도 경계면에서 반사되는response, face shear mode ,extensional mode 등의 signal이 존재하고 이들은 spurious로나타날수 있습니다.따라서 inhamonics를 spurious라고 할수있으나 경우에 따라서는 hamonics도 spurious로 간주될수있습니다.즉 3rd hamonics가 color signal에 간섭을 준다면 spurious로 볼수도 있겠지요
수정발진 구동에 대하여
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수정진동자를 사용하시면서 여러가지 현상에대해 쉽게 대응하는데 다소 어려움이 있으리라 예상됩니다. 27MHz라는 수정진동자를 적용 했을때 발진회로에서 9MHz로 output 되는지요 ?
上記 질문과 같은 현상이 발생되었다면 조건에 맞는 발진회로를 구성하지않고
3rd O/T 수정진동자를 사용했기 때문에 발생된 결과입니다.
개선 방법
방법1. fundamental 27MHz 수정진동자를 적용
방법2. 3rd 수정진동자 사용시 1MΩ 저항을 3~30[KΩ]으로 변경하고, 출력단에 22pF condenser와 병렬로 4 ~ 6uH chip coil을 연결하면 27[MHz]의 output freq.를 얻을수 있습니다.
단. 위와 같은 방법을 적용해도 요구조건에 만족한 결과를 얻지 못했다면 hard starting charateristic등의 결함이있을수 있음으로 협의가 필요한것으로 사료됩니다.
( 발진회로의 impedance 평가후 이상적인조건을 찾아야됩니다. )
OSC 32.768 Mhz 유무에 대해
알고 싶습니다.. 33메가는 있는지 알고 있지만 32.768메가는
찾아봐도 없어서 제품이 있는지 답변부탁합니다
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저는 크리스탈 발진기 업체에 4년 근무한 사람입니다. 현재 대부분의 국내 업체에서 100MHz 이하의 발진기는 어떤 주파수라도 만들수 있습니다. 궁금한 사항이 있으면 연락주세요. 아는만큼 드리겠습니다. 감사합니다. 즐거운 하루 되세여