PLL Synthesizer vs Crystal Oscillator: ແຫຼ່ງໂມງໃດດີກວ່າ?

ລະບົບເອເລັກໂຕຣນິກສະໄຫມໃຫມ່ເພິ່ງພາອາໄສສັນຍານໂມງທີ່ຖືກຕ້ອງເພື່ອເຮັດວຽກຢ່າງຖືກຕ້ອງ. ການ ແກ້ ໄຂ ເວລາ ທີ່ ທໍາ ມະ ດາ ສອງ ຢ່າງ ແມ່ນ PLL synthesizer ແລະ crystal oscillator clock. ການ ເຂົ້າ ໃຈ ຄວາມ ແຕກ ຕ່າງ ລະ ຫວ່າງ ເທັກ ໂນ ໂລ ຈີ ສອງ ຢ່າງ ນີ້ ເປັນ ສິ່ງ ສໍາ ຄັນ ເພາະ ແຕ່ ລະ ເທັກ ໂນ ໂລ ຈີ ແກ້ ໄຂ ບັນ ຫາ ການ ອອກ ແບບ ທີ່ ແຕກ ຕ່າງ ກັນ. ບົດຄວາມນີ້ຈະພິຈາລະນາເຖິງວິທີທີ່ PLL synthesizer ແລະ crystal oscillator ເຮັດວຽກ, ວິທີທີ່ເຂົາເຈົ້າປຽບທຽບໃນໂປຣແກຣມຕົວຈິງ ແລະ ວິທີເລືອກທາງແກ້ໄຂເວລາທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບການອອກແບບຂອງເຈົ້າ.

ຄ1. PLL Synthesizer ແມ່ນຫຍັງ?

ຄ2. Crystal Oscillator Clock ແມ່ນຫຍັງ?

ຄ3. ຄວາມແຕກຕ່າງ: PLL Synthesizer vs. Crystal Oscillator

ຄ4. ເປັນຫຍັງ crystal oscillator ຈຶ່ງຍັງຖືກໃຊ້ໃນເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກສະໄຫມໃຫມ່

ຄ5. ເປັນຫຍັງຈຶ່ງໃຊ້ PLL synthesizer ໃນລະບົບຄວາມໄວສູງ

ຄ6. Phase Noise and Jitter: ອັນໃດເຮັດໄດ້ດີກວ່າ?

ຄ7. ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງความถี่ ແລະ ການປຽບທຽບຄວາມຖືກຕ້ອງ

ຄ8. ການນໍາໃຊ້ຂອງ PLL Synthesizer & Crystal Oscillators

ຄ9. ວິທີເລືອກລະຫວ່າງ PLL Synthesizer & Crystal Oscillator

ຄ10. PLL synthesizer ແລະ crystal oscillator ສາມາດເຮັດວຽກນໍາກັນໄດ້ບໍ?

ຄ11. ສະຫລຸບ

ຄ12. ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ [FAQ]

PLL Synthesizer ແມ່ນຫຍັງ?

PLL synthesizer ຫຼື phase-locked loop synthesizer ແມ່ນຫມວດເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ສ້າງຄວາມຫມັ້ນຄົງແລະປັບປ່ຽນໄດ້ໂດຍການລ໊ອກສັນຍານຫນຶ່ງໃສ່ໂມງອ້າງອີງ. ມັນຖືກໃຊ້ທົ່ວໄປໃນລະບົບການສື່ສານ, ອຸປະກອນไร้สาย, ໂປຣແກຣມ, ວິທະຍຸ ແລະ ຫມວດສ້າງໂມງທີ່ຕ້ອງການການຄວບຄຸມຄວາມໄວທີ່ຖືກຕ້ອງແລະປັບປ່ຽນໄດ້.

PLL synthesizer ເຮັດວຽກໂດຍການສົມທຽບໄລຍະຂອງສັນຍານອ້າງອີງກັບໄລຍະຂອງສັນຍານອອກ. ຫມວດຈະປັບຄວາມໄວຂອງຜົນອອກໂດຍອັດຕະໂນມັດຈົນກວ່າສັນຍານທັງສອງຈະປະສານກັນຫຼື "ລ໊ອກ" ເຂົ້າກັນ. ສິ່ງນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ລະບົບສ້າງຄວາມໄວທີ່ແຕກຕ່າງກັນຈາກແຫຼ່ງອ້າງອີງດຽວ.

PLL synthesizer ທໍາມະດາມີຫຼາຍຊອບທີ່ສໍາຄັນ:

• Reference Oscillator – ຕາມປົກກະຕິແລ້ວ crystal oscillator ທີ່ໃຫ້ຄວາມຫມັ້ນຄົງອ້າງອີງ

• Phase Detector – ປຽບທຽບສັນຍານອ້າງອີງແລະສັນຍານຕອບສະຫນອງ

• Loop Filter – ເຮັດໃຫ້ສັນຍານການແກ້ໄຂສະດວກສະບາຍ

• Voltage-Controlled Oscillator (VCO) - ສ້າງ frequency output

• Frequency Divider – scales frequency feedback ເພື່ອປຽບທຽບ

PLL ຕິດຕາມແລະແກ້ໄຂຄວາມໄວຂອງຜົນອອກຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ຊ່ວຍຮັກສາການປະສານກັນເຖິງແມ່ນວ່າອຸນຫະພູມ, voltage ຫຼືສະພາບການດໍາເນີນການປ່ຽນແປງ. PLL synthesizer ສາມາດສ້າງຫຼາຍความถี่ໂດຍການປ່ຽນແປງການຕັ້ງຄ່າຂອງເຄື່ອງແບ່ງ.

Crystal Oscillator Clock ແມ່ນຫຍັງ?

ໂມງ crystal oscillator ເປັນແຫຼ່ງເວລາເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ໃຊ້ແກ້ວ quartz ເພື່ອຜະລິດສັນຍານໂມງທີ່ຫມັ້ນຄົງ. ເມື່ອໃຊ້แรงดัน, ແກ້ວຈະສັ່ນສະເທືອນໃນຄວາມໄວທີ່ຫມັ້ນຄົງເນື່ອງຈາກຜົນກະທົບ piezoelectric. ການ ສັ່ນ ສະ ເທືອນ ນີ້ ຖືກ ວາງ ໄວ້ ໃນ ວົງ ຈອນ ທີ່ ມີ amplifier, ຊຶ່ງ ເຮັດ ໃຫ້ ການ ສັ່ນ ສະ ເທືອນ ແລະ ທົດ ແທນ ການ ສູນ ເສຍ ສັນຍານ.

ດັ່ງທີ່ສະແດງໃນຮູບທີ 3, ແກ້ວເຮັດວຽກຮ່ວມກັບ amplifier ແລະ output buffer ເພື່ອສ້າງຜົນອອກຂອງໂມງທີ່ຫມັ້ນຄົງ. amplifier ຮັກສາການສັ່ນສະເທືອນຂອງແກ້ວ, ໃນຂະນະທີ່ buffer ເພີ່ມຄວາມເຂັ້ມແຂງແລະແຍກສັນຍານກ່ອນຈະສົ່ງມັນໄປສູ່ເຄືອຂ່າຍໂມງຂອງລະບົບ. ສິ່ງນີ້ຊ່ວຍຮັກສາສັນຍານເວລາທີ່ສະອາດແລະໄວ້ວາງໃຈໄດ້ສໍາລັບຫມວດ digital.

ຈາກນັ້ນຫມວດ oscillator ຈະປ່ຽນສັນຍານໃຫ້ເປັນລະດັບມາດຕະຖານທີ່ໂປຣແກຣມແລະລະບົບເອເລັກໂຕຣນິກສາມາດໃຊ້ສໍາລັບເວລາແລະການປະສານກັນ. ໃນຜະລິດຕະພັນຫຼາຍຢ່າງ, crystal, amplifier ແລະ output buffer ຖືກປະກອບເຂົ້າກັນພາຍໃນ module oscillator ທີ່ຜະນຶກທີ່ເອີ້ນວ່າ crystal oscillator (XO).

ຄວາມແຕກຕ່າງ: PLL Synthesizer vs. Crystal Oscillator

ເປັນຫຍັງ crystal oscillator ຈຶ່ງຍັງຖືກໃຊ້ໃນເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກສະໄຫມໃຫມ່

Crystal oscillator ຍັງ ຖືກ ໃຊ້ ໃນ ເຄື່ອງ ເອ ເລັກ ໂທຣນິກ ສະ ໄຫມ ໃຫມ່ ເພາະ ມັນ ໃຫ້ ເວລາ ທີ່ ຖືກຕ້ອງ ແລະ ຫມັ້ນຄົງ ດ້ວຍ ຫມວດ ທີ່ ງ່າຍໆ ແລະ ມີ ລາຄາ ແພງ. ແກ້ວ quartz ສັ່ນ ຕາມ ທໍາ ມະ ຊາດ ໃນ frequency ສະເພາະ, ເຮັດ ໃຫ້ ມັນ ເປັນ ປະ ໂຫຍດ ສໍາລັບ ລະບົບ ທີ່ ຕ້ອງການ ເວລາ ທີ່ ໄວ້ ວາງໃຈ ໄດ້ ໂດຍ ບໍ່ ຕ້ອງ ຄວບ ຄຸມ ໂມງ ທີ່ ຊັບຊ້ອນ.

ມັນ ຍັງ ເປັນ ທີ່ ນິຍົມ ຊົມ ຊອບ ເມື່ອ ສຽງ jitter ຕ່ໍາ ແລະ ສຽງ ດັງ ໃນ ໄລຍະ ຕ່ໍາ ເປັນ ສິ່ງ ສໍາຄັນ. ສັນຍານໂມງທີ່ສະອາດຊ່ວຍໃຫ້ຈຸນລະຊີບ, module GPS, ຫມວດ USB, ອຸປະກອນສື່ສານ ແລະ ອຸປະກອນວັດແທກເຮັດວຽກໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນໂດຍມີຄວາມຜິດພາດໃນເວລາຫນ້ອຍລົງ.

ເຫດຜົນອີກຢ່າງຫນຶ່ງແມ່ນຄວາມໄວ້ວາງໃຈໄດ້. ຫມວດ Crystal oscillator ຕາມປົກກະຕິແລ້ວຕ້ອງໃຊ້ສ່ວນປະກອບຫນ້ອຍກວ່າ, ໃຊ້ພະລັງງານຫນ້ອຍກວ່າ ແລະອອກແບບໄດ້ງ່າຍກວ່າລະບົບໂມງທີ່ຕັ້ງໂປຣແກຣມໄດ້. ສໍາລັບໂປຣແກຣມທີ່ຕ້ອງການພຽງແຕ່ຄວາມຫມັ້ນຄົງດຽວເທົ່ານັ້ນ, crystal oscillator ມັກຈະເປັນທາງເລືອກທີ່ງ່າຍກວ່າແລະໃຊ້ການໄດ້ຫຼາຍກວ່າ.

ເປັນຫຍັງຈຶ່ງໃຊ້ PLL synthesizer ໃນລະບົບຄວາມໄວສູງ

PLL synthesizer ຖືກໃຊ້ໃນລະບົບຄວາມໄວສູງ ເພາະມັນສາມາດຂະຫຍາຍໂມງອ້າງອີງທີ່ຫມັ້ນຄົງໃຫ້ເປັນສັນຍານໂມງທີ່ໄວຂຶ້ນໂດຍເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກສະໄຫມໃຫມ່. ລະບົບໂປຣແກຣມ, ຫມວດ RF, ຄວາມຊົງຈໍາ DDR, PCIe, Ethernet, Wi-Fi ແລະ Bluetooth ມັກຈະຕ້ອງການການຄວບຄຸມໂມງທີ່ຖືກຕ້ອງເພື່ອເຄື່ອນຍ້າຍຂໍ້ມູນດ້ວຍຄວາມໄວສູງ.

PLL ສາມາດປັບປ່ຽນແລະປັບປຸງເວລາຂອງໂມງໃນພາກສ່ວນຕ່າງໆຂອງລະບົບ, ຊ່ວຍຫລຸດຜ່ອນຄວາມບໍ່ສອດຄ່ອງກັບເວລາ ແລະ ສະຫນັບສະຫນູນການສົ່ງຂໍ້ມູນທີ່ໄວ້ໃຈໄດ້. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນປະໂຫຍດໃນການອອກແບບທີ່ສະຫຼັບຊັບຊ້ອນເຊິ່ງຫຼາຍຫມວດຕ້ອງເຮັດວຽກໃນຄວາມໄວທີ່ແຕກຕ່າງກັນແຕ່ຍັງປະສານກັນ.

Phase Noise and Jitter: ອັນໃດເຮັດໄດ້ດີກວ່າ?

ໂດຍ ທົ່ວ ໄປ ແລ້ວ Crystal oscillator ຈະ ທໍາ ງານ ໄດ້ ດີ ກວ່າ PLL synthesizer ເມື່ອ ກ່າວ ເຖິງ ສຽງ ດັງ ແລະ jitter. ເນື່ອງຈາກແກ້ວ quartz ຕາມທໍາມະຊາດຈະຜະລິດສັນຍານທີ່ຫມັ້ນຄົງແລະສະອາດ, crystal oscillator ຕາມປົກກະຕິແລ້ວຈະສ້າງການປ່ຽນແປງເວລາຫນ້ອຍລົງແລະສຽງດັງຫນ້ອຍລົງໃນໂມງທີ່ອອກມາ.

ສຽງດັງໃນໄລຍະຕໍ່າເປັນສິ່ງສໍາຄັນໃນ RF ແລະລະບົບການສື່ສານ ເພາະສຽງດັງຫຼາຍເກີນໄປສາມາດຫລຸດຄຸນນະພາບຂອງສັນຍານ, ສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການປັບປຸງ ແລະ ເພີ່ມຄວາມຜິດພາດໃນການສື່ສານ. ຄວາມເຄັ່ງຕຶງຕໍ່າກໍສໍາຄັນໃນລະບົບຄອມພິວເຕີທີ່ມີຄວາມໄວສູງ ເນື່ອງຈາກຄວາມບໍ່ຫມັ້ນຄົງຂອງເວລາອາດເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຜິດພາດຂອງຂໍ້ມູນແລະບັນຫາການປະສານກັນ.

PLL synthesizer ສາມາດນໍາເອົາສຽງ phase ແລະ jitter ເພີ່ມເຕີມເພາະມັນເພິ່ງພາອາໄສຫມວດຄວບຄຸມກິດຈະກໍາເຊັ່ນ VCO, phase detector ແລະ loop filter. ສຽງ ດັງ ຈາກ block ເຫລົ່າ ນີ້ ສາມາດ ກະທົບກະ ເທືອ ນຕໍ່ ສັນຍານ output, ໂດຍ ສະ ເພາະ ໃນ frequency ສູງ ຫລື ການ ອອກ ແບບ PLL ທີ່ ບໍ່ ດີ. ເຖິງ ຢ່າງ ໃດ ກໍ ຕາມ, ລະບົບ PLL ສະ ໄຫມ ໃຫມ່ ຍັງ ສາມາດ ບັນລຸ ປະສິດທິພາບ ໄດ້ ດີ ເມື່ອ ຖືກ ອອກ ແບບ ຢ່າງ ຖືກຕ້ອງ ແລະ ຄູ່ ກັບ ໂມງ ອ້າງ ອີງ ທີ່ ຫມັ້ນຄົງ.

ໃນການນໍາໃຊ້ຕົວຈິງ, crystal oscillator ມັກຈະເປັນທີ່ນິຍົມສໍາລັບເວລາອ້າງອີງທີ່ສະອາດ, ໃນຂະນະທີ່ PLL synthesizer ຖືກໃຊ້ເມື່ອຈໍາເປັນຕ້ອງມີການສ້າງໂມງທີ່ປັບປ່ຽນໄດ້ຫຼືສູງກວ່າ.

ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງความถี่ ແລະ ການປຽບທຽບຄວາມຖືກຕ້ອງ

Crystal oscillator ຕາມປົກກະຕິແລ້ວຈະໃຫ້ຄວາມຫມັ້ນຄົງແລະຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງความถี่ທີ່ດີກວ່າເພາະແກ້ວ quartz ສັ່ນສະເທືອນຕາມທໍາມະຊາດໃນຄວາມໄວທີ່ແນ່ນອນ. ຕາມປົກກະຕິແລ້ວຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງມັນຖືກວັດແທກເປັນສ່ວນຕໍ່ລ້ານ (ppm) ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ເຂົາເຈົ້າຮັກສາເວລາທີ່ຫມັ້ນຄົງເຖິງແມ່ນວ່າອຸນຫະພູມຫຼືแรงดันປ່ຽນແປງຫນ້ອຍຫນຶ່ງ.

PLL synthesizer ຂຶ້ນຢູ່ກັບຄຸນນະພາບຂອງໂມງອ້າງອີງ. PLL ສາມາດຮັກສາການປະສານງານທີ່ຖືກຕ້ອງ, ແຕ່ຄວາມຫມັ້ນຄົງໂດຍລວມຂອງມັນຍັງໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກແຫຼ່ງອ້າງອີງ, ການອອກແບບວົງຈອນ ແລະ ເງື່ອນໄຂການດໍາເນີນງານ. ຖ້າໂມງອ້າງອີງບໍ່ຫມັ້ນຄົງ, ຜົນອອກຂອງ PLL ກໍສາມາດໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຄືກັນ.

ໃນໂປຣແກຣມຕົວຈິງ, crystal oscillator ມັກຈະເປັນທີ່ນິຍົມເມື່ອລະບົບຕ້ອງການເວລາອ້າງອີງທີ່ຫມັ້ນຄົງສູງເຊັ່ນ ໃນ module GPS, ໂມງເວລາຈິງ ແລະ ຫມວດສື່ສານທີ່ຖືກຕ້ອງ. PLL synthesizer ເຫມາະສົມກວ່າເມື່ອລະບົບຕ້ອງການການຂະຫຍາຍຄວາມໄວ, ການປະສານໂມງຫຼືຫຼາຍໆໂມງໃນຂະນະທີ່ຍັງຮັກສາຄວາມຖືກຕ້ອງທີ່ຍອມຮັບໄດ້.

ການນໍາໃຊ້ PLL Synthesizer & Crystal Oscillators

PLL Synthesizer

ການສ້າງໂມງຂອງ CPU ແລະ Processor

ໂປຣແກຣມສະໄຫມໃຫມ່ໃຊ້ PLL synthesizer ເພື່ອສ້າງໂມງພາຍໃນທີ່ມີຄວາມໄວສູງຈາກແຫຼ່ງອ້າງອີງທີ່ມີความถี่ຕໍ່າກວ່າ. ຍົກຕົວຢ່າງ, ໂປຣແກຣມທີ່ໃຊ້ ICs ເຊັ່ນ STM32F407VGT6 ໃຊ້ PLL blocks ເພື່ອເພີ່ມຄວາມໄວຂອງໂມງເພື່ອໃຫ້ການສັ່ງສອນໄວຂຶ້ນ. PLL ເພີ່ມທະວີໂມງອ້າງອີງແລະແຈກຢາຍໂມງທີ່ປະສານກັນໄປໃນພາກຕ່າງໆຂອງໂປຣແກຣມ.

ລະບົບສື່ສານ Wi-Fi ແລະ Bluetooth

Chip ສື່ສານ ແບບ Wireless ມັກ ໃຊ້ PLL synthesizer ສໍາລັບ ການ ສ້າງ ສັນຍານ RF ແລະ ການ ປັບ ຊ່ອງ. ICs ເຊັ່ນ ESP32 ມີຫມວດ PLL ທີ່ສ້າງຄວາມຫມັ້ນຄົງສໍາລັບການສົ່ງ Wi-Fi ແລະ Bluetooth. PLL ຊ່ວຍຮັກສາການປະສານກັນຂອງความถี่ສໍາລັບການສື່ສານແບບไร้สายທີ່ໄວ້ໃຈໄດ້.

Ethernet ແລະ PCIe Interfaces

Interface ທີ່ມີຄວາມໄວສູງເຊັ່ນ Ethernet ແລະ PCIe ເພິ່ງພາອາໄສ PLL synthesizer ສໍາລັບການຟື້ນຟູໂມງແລະການປະສານຂໍ້ມູນ. ອຸປະກອນເຊັ່ນ Intel Ethernet Controller I210 ໃຊ້ລະບົບໂມງທີ່ອີງໃສ່ PLL ເພື່ອຈັດສັນຍານຂໍ້ມູນທີ່ສົ່ງແລະຮັບ. ສິ່ງນີ້ຊ່ວຍເພີ່ມຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງເວລາແລະສະຫນັບສະຫນູນການສົ່ງຂໍ້ມູນຄວາມໄວສູງທີ່ຫມັ້ນຄົງ.

ເຄື່ອງສົ່ງ ແລະ ຜູ້ຮັບ RF

PLL synthesizer ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນລະບົບສື່ສານ RF ສໍາລັບການປະສົມความถี่ແລະການເລືອກຊ່ອງ. ICs ເຊັ່ນ ADF4351 ສາມາດສ້າງความถี่ RF ທີ່ປັບປ່ຽນໄດ້ເຊິ່ງໃຊ້ໃນວິທະຍຸ, ເຄື່ອງສ້າງສັນຍານ ແລະ ເຄື່ອງສົ່ງແບບไร้สาย. PLL ລ໊ອກຄວາມໄວຂອງຜົນອອກກັບແຫຼ່ງອ້າງອີງເພື່ອຮັກສາຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງສັນຍານ.

ລະບົບຄວາມຈໍາ DDR

ຄວບຄຸມຄວາມຈໍາ DDR ໃຊ້ PLL synthesizer ເພື່ອຮັກສາເວລາທີ່ປະສານກັນລະຫວ່າງໂປຣແກຣມແລະຄວາມຊົງຈໍາ. ຍົກຕົວຢ່າງ, chipsets ທີ່ທັນສະໄຫມ ແລະ IC ຄວບຄຸມຄວາມຈໍາໃຊ້ຫມວດ PLL ເພື່ອສ້າງໂມງຄວາມໄວສູງທີ່ຈໍາເປັນສໍາລັບການດໍາເນີນງານ DDR. ສິ່ງນີ້ຊ່ວຍປັບປຸງຄວາມຊົງຈໍາແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງລະບົບ.

Crystal Oscillator

ຫມວດເວລາ Microcontroller

Crystal oscillator ມັກໃຊ້ເປັນແຫຼ່ງເວລາສໍາລັບ microcontrollers. ICs ເຊັ່ນ ATmega328P ມັກໃຊ້ 16 MHz crystal oscillator ເພື່ອໃຫ້ເວລາທີ່ຖືກຕ້ອງສໍາລັບການດໍາເນີນໂປຣແກຣມ, ການສື່ສານ ແລະ ການຄວບຄຸມອຸປະກອນ.

Module ໂມງເວລາ (RTC)

ຫມວດ RTC ໃຊ້ crystal oscillator ທີ່ ມີ frequency ຕ່ໍາ ເພື່ອ ຮັກສາ ເວລາ ທີ່ ຖືກຕ້ອງ. ອຸປະກອນເຊັ່ນ DS3231 ໃຊ້ອ້າງອີງແກ້ວ 32.768 kHz ສໍາລັບຫນ້າທີ່ໂມງແລະປະຕິທິນ. ແກ້ວ ຮັກສາ ເວລາ ທີ່ ຫມັ້ນຄົງ ແມ່ນ ແຕ່ ໃນ ໄລຍະ ທີ່ ໃຊ້ ເວລາ ດົນ ນານ.

ລະບົບການນໍາທາງ GPS

ຜູ້ຮັບ GPS ເພິ່ງອາໄສ crystal oscillator ສໍາລັບເວລາອ້າງອີງທີ່ແນ່ນອນ. Module ເຊັ່ນ u-blox NEO-6M ໃຊ້ຫມວດເວລາທີ່ອີງໃສ່ແກ້ວເພື່ອຊ່ວຍຮັກສາການປະສານສັນຍານທີ່ຖືກຕ້ອງກັບດາວທຽມ. ເວລາທີ່ຫມັ້ນຄົງຈະປັບປຸງຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງຕໍາແຫນ່ງແລະຄວາມໄວ້ວາງໃຈຂອງສັນຍານ.

ຫມວດສື່ສານ USB

ເຄື່ອງ ຄວບ ຄຸມ USB ຮຽກຮ້ອງ ສັນຍານ ໂມງ ທີ່ ຫມັ້ນຄົງ ເພື່ອ ຮັກສາ ຄວາມ ໄວ ຂອງ ການ ສື່ສານ ແລະ ການ ປະສານ ງານ ທີ່ ເຫມາະ ສົມ. ICs ເຊັ່ນ FT232RL ໃຊ້ crystal oscillator ເພື່ອສ້າງເວລາທີ່ຖືກຕ້ອງສໍາລັບການສົ່ງຂໍ້ມູນ USB ລະຫວ່າງອຸປະກອນແລະຄອມພິວເຕີ.

ອຸປະກອນຄວບຄຸມແລະວັດແທກອຸດສະຫະກໍາ

ຜູ້ຄວບຄຸມອຸດສະຫະກໍາແລະລະບົບວັດແທກມັກໃຊ້ crystal oscillator ເພາະຄວາມເຄັ່ງຕຶງຕໍ່າແລະປະສິດທິພາບຂອງຄວາມຫມັ້ນຄົງ. ອຸປະກອນເຊັ່ນ PIC16F877A ໃຊ້ໂມງແກ້ວເພື່ອຮັກສາເວລາທີ່ໄວ້ວາງໃຈໄດ້ສໍາລັບ sensor, ລະບົບອັດຕະໂນມັດ ແລະ ອຸປະກອນການເຝົ້າເບິ່ງ.

ວິທີເລືອກລະຫວ່າງ PLL Synthesizer ແລະ Crystal Oscillator

• ເລືອກ crystal oscillator ຖ້າລະບົບຂອງເຈົ້າຕ້ອງການພຽງແຕ່ frequency ທີ່ຫມັ້ນຄົງ.

• ເລືອກ PLL synthesizer ຖ້າການອອກແບບຂອງເຈົ້າຕ້ອງມີຫຼາຍຫຼືປັບປ່ຽນໄດ້.

• ໃຊ້ crystal oscillator ສໍາລັບ jitter ຕ່ໍາ ແລະ ສຽງ ດັງ ໃນ ໄລຍະ ຕ່ໍາ ດັ່ງ ເຊັ່ນ GPS, RTC ແລະ ຫມວດ ວັດ ແທກ ທີ່ ຖືກຕ້ອງ.

• ໃຊ້ PLL synthesizer ສໍາລັບລະບົບຄວາມໄວສູງເຊັ່ນ CPUs, DDR memory, Ethernet, Wi-Fi, Bluetooth ແລະ ອຸປະກອນສື່ສານ RF.

• Crystal oscillator ຕາມປົກກະຕິແລ້ວຈະດີກວ່າສໍາລັບການອອກແບບທີ່ງ່າຍໆແລະລາຄາຕໍ່າໂດຍມີສ່ວນປະກອບຫນ້ອຍກວ່າ.

• PLL synthesizer ເຫມາະສົມກວ່າສໍາລັບລະບົບສະຫຼັບຊັບຊ້ອນທີ່ຕ້ອງການ clock synchronization ແລະ frequency scaling.

• ເລືອກ crystal oscillator ເມື່ອໃຊ້ພະລັງງານຕ່ໍາແລະຮູບແບບ PCB ທີ່ງ່າຍໆເປັນສິ່ງສໍາຄັນ.

• ເລືອກ PLL synthesizer ເມື່ອຫຼາຍຫມວດຕ້ອງເຮັດວຽກໃນຄວາມໄວຂອງໂມງທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນຂະນະທີ່ຍັງປະສານກັນຢູ່.

• Crystal oscillator ມັກເປັນທີ່ນິຍົມໃນລະບົບຝັງແລະເຄື່ອງຄວບຄຸມອຸດສະຫະກໍາ ເພາະຄວາມໄວ້ວາງໃຈແລະເວລາທີ່ຫມັ້ນຄົງ.

• PLL synthesizer ຖືກໃຊ້ທົ່ວໄປໃນລະບົບການສື່ສານສະໄຫມໃຫມ່ທີ່ຈໍາເປັນຕ້ອງມີການຄວບຄຸມຄວາມໄວຂອງໂປຣແກຣມ.

PLL synthesizer ແລະ crystal oscillator ສາມາດເຮັດວຽກນໍາກັນໄດ້ບໍ?

ແມ່ນແລ້ວ. ດັ່ງທີ່ສະແດງໃນຮູບພາບ, PLL synthesizer ສາມາດໃຊ້ crystal oscillator ເປັນແຫຼ່ງອ້າງອີງທີ່ຫມັ້ນຄົງ. ໂມງອ້າງອີງ 13 MHz ເຂົ້າໄປໃນ PLL ແລະຜ່ານຕົວເລກ R ເຊິ່ງແບ່ງອອກເປັນອັດຕາການປຽບທຽບທີ່ຕ່ໍາກວ່າສໍາລັບ phase detector.

phase detector ສົມທຽບສັນຍານອ້າງອີງນີ້ກັບສັນຍານຕອບສະຫນອງຈາກຜົນອອກ VCO. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ເຄື່ອງຕອງ low-pass ຈະເຮັດໃຫ້ສັນຍານການແກ້ໄຂສະດວກສະບາຍແລະຄວບຄຸມ VCO. ຈາກນັ້ນ VCO ຈະສ້າງຄວາມໄວຂອງຜົນຜະລິດທີ່ສູງກວ່າເຊັ່ນ 900 MHz ໃນຕົວຢ່າງທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນ.

N counter ແບ່ງ VCO output ແລະ ສົ່ງ ມັນ ກັບ ຄືນ ໄປ ຫາ phase detector, ສ້າງ ວົງ ຈອນ ຂອງ ການ ຕອບ ຮັບ. ສິ່ງ ນີ້ ອະ ນຸ ຍາດ ໃຫ້ PLL ລ໊ອກ ຜົນ ສະ ທ້ອນ ທີ່ ສູງ ກັບ ຂໍ້ ອ້າງ ອີງ ຂອງ crystal ທີ່ ຫມັ້ນ ຄົງ. ໃນ ການ ຈັດ ຕັ້ງ ນີ້, crystal oscillator ໃຫ້ ຄວາມ ຖືກຕ້ອງ ແລະ ຄວາມ ຫມັ້ນຄົງ, ໃນ ຂະນະ ທີ່ PLL ໃຫ້ ການ ເພີ່ມ ທະວີ ແລະ ການ ປັບປຸງ.

ການສະຫລຸບ

PLL synthesizer ແລະ crystal oscillator ທັງສອງເປັນແຫຼ່ງໂມງທີ່ສໍາຄັນ ແຕ່ບໍ່ໄດ້ໃຊ້ເພື່ອຈຸດປະສົງດຽວກັນ. crystal oscillator ແມ່ນດີທີ່ສຸດສໍາລັບໂປຣແກຣມທີ່ຕ້ອງການໂມງທີ່ຫມັ້ນຄົງ, ຖືກຕ້ອງ ແລະ ມີສຽງດັງຕ່ໍາ. PLL synthesizer ດີກວ່າສໍາລັບລະບົບຄວາມໄວສູງແລະສະຫຼັບຊັບຊ້ອນທີ່ຕ້ອງການຫຼາຍໆໂມງ, ການຂະຫຍາຍความถี่ ຫຼື synchronization. ໃນ ການ ອອກ ແບບ ສະ ໄຫມ ໃຫມ່, ເທັກ ໂນ ໂລ ຈີ ທັງ ສອງ ທໍາ ງານ ນໍາ ກັນ: crystal oscillator ໃຫ້ ໂມງ ອ້າງ ອີງ ທີ່ ຫມັ້ນຄົງ, ແລະ PLL ສ້າງ frequency ທີ່ ສູງ ກວ່າ ຫລື ປັບ ໄດ້ ທີ່ ລະບົບ ຕ້ອງການ. ການ ເລືອກ ລະ ຫວ່າງ ສອງ ຢ່າງ ແມ່ນ ຂຶ້ນ ຢູ່ ກັບ ວ່າ ການ ອອກ ແບບ ຂອງ ທ່ານ ຕ້ອງ ການ ເວ ລາ ທີ່ ສະ ອາດ ຫລື ການ ສ້າງ ໂມງ ທີ່ ມີ ຄວາມ ໄວ ສູງ.

ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ [FAQ]

Q1. ຂ້ອຍຈະຮູ້ໄດ້ແນວໃດວ່າ crystal oscillator ຫຼື PLL synthesizer ດີກວ່າ?

crystal oscillator ດີກວ່າສໍາລັບໂມງທີ່ຫມັ້ນຄົງແລະຫມັ້ນຄົງ. PLL synthesizer ຈະດີກວ່າເມື່ອຈໍາເປັນຕ້ອງມີຫຼາຍໆໂມງຫຼືຫຼາຍຜົນອອກ.

Q2. PLL ເຮັດໃຫ້ໂມງຖືກຕ້ອງຫຼາຍຂຶ້ນບໍ?

ບໍ່. PLL ຕິດຕາມຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງໂມງອ້າງອີງ. ມັນ ສາມາດ ປ່ຽນ ແປງ ເລື້ອຍໆ, ແຕ່ ມັນ ບໍ່ ໄດ້ ພັດທະນາ ຄວາມ ຖືກຕ້ອງ ຂັ້ນພື້ນຖານ ຂອງ ແກ້ວ.

Q3. ເປັນຫຍັງ crystal oscillator ຈຶ່ງສະອາດກວ່າສໍາລັບ jitter?

crystal oscillator ມີເສັ້ນທາງສັນຍານທີ່ງ່າຍກວ່າ. PLL ມີ block ຄວບ ຄຸມ ພາຍ ໃນ ຫລາຍ ກວ່າ ເກົ່າ, ຊຶ່ງ ສາມາດ ນໍາ ຄວາມ ວຸ້ນວາຍ ມາ ໃຫ້ ຖ້າ ຫາກ ບໍ່ ໄດ້ ອອກ ແບບ ຢ່າງ ລະມັດລະວັງ.

Q4. ເມື່ອ ໃດ PLL ຫນຶ່ງ ດີ ກວ່າ oscillator ຫລາຍໆ ໂຕ?

PLL ຈະດີກວ່າເມື່ອກໍາມະການຕ້ອງການສັນຍານໂມງຫຼາຍ. ມັນ ສາມາດ ຫລຸດຜ່ອນ ພາກສ່ວນ ຕ່າງໆ, ທ້ອນ ເງິນ ແລະ ເຮັດ ໃຫ້ ການ ແຈກ ຢາຍ ໂມງ ງ່າຍ ຂຶ້ນ.

Q5. ມີບັນຫາຫຍັງແດ່ທີ່ເກີດຂຶ້ນເມື່ອໃຊ້ PLL?

PLL ອາດ ເພີ່ມ jitter, phase noise, lock-time delay ຫຼື output skew. ມັນ ຍັງ ຕ້ອງການ ການ ຕອງ ພະລັງ ທີ່ ມີ ປະສິດທິພາບ ແລະ ແບບ ແຜນ PCB ທີ່ ດີ.

Q6. PLL ສາມາດສ້າງຜົນອອກຂອງໂມງທີ່ແຕກຕ່າງກັນໄດ້ບໍ?

ແມ່ນແລ້ວ. PLL ສາມາດສ້າງຄວາມໄວສູງ, ຕ່ໍາກວ່າ ຫຼື ຫຼາຍໆທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັນຈາກໂມງອ້າງອີງດຽວ.

Q7. ຄວນໃຊ້ PLL spread-spectrum ເມື່ອໃດ?

ໃຊ້ເມື່ອຈໍາເປັນຕ້ອງຫລຸດຜ່ອນ EMI. ມັນປ່ຽນແປງເລັກຫນ້ອຍຂອງໂມງເພື່ອຫລຸດຜ່ອນສຽງແມ່ເຫຼັກທີ່ເຂັ້ມແຂງ.