Thạch anh 49S

Chức năng

• Tạo dao động tần số: Cung cấp tần số ổn định cho mạch điện.
• Đồng bộ hóa tín hiệu: Giúp các thành phần mạch hoạt động đồng bộ với nhau.
• Ổn định tần số: Giữ tín hiệu không bị nhiễu hoặc sai lệch.
• Điều khiển xung nhịp: Dùng trong vi điều khiển để tạo xung nhịp.

Cấu tạo

Thạch anh 49S gồm các phần chính sau:

• Vỏ kim loại: Bảo vệ tinh thể bên trong và chống nhiễu điện từ từ bên ngoài.
• Tinh thể thạch anh: Tạo dao động với tần số ổn định.
• Hai chân kim loại: Kết nối thạch anh vào mạch điện tử. Được thiết kế để có thể hàn lên đảm bảo kết nối chắc chắn.
• Chân hàn: Dễ dàng lắp đặt vào bo mạch PCB.

Phân loại

Theo tần số:

• 4MHz – 16MHz: Phổ biến cho vi điều khiển và những mạch logic cơ bản.
• 20MHz – 40MHz: Dùng cho mạch yêu cầu tần số cao. Tần số cao giúp đảm bảo tốc độ truyền tin nhanh và chính xác hơn.

Theo dung sai:

• ±20ppm: Độ chính xác tiêu chuẩn. Dung sai này phù hợp với các ứng dụng không yêu cấu đồ chính xác cao.
• ±10ppm: Độ chính xác cao cho mạch nhạy cảm. Với dung sai thấp, tần số dao động của thạch anh ít bị lệch hơn.

Theo nhiệt độ hoạt động:

• -20°C đến +70°C: Cho ứng dụng thông thường.
• -40°C đến +85°C: Cho môi trường khắc nghiệt. Khả năng hoạt động trong môi trường nhiệt độ rộng. Giúp thạch anh duy trì ổn định trong các điều kiện thời tiết thay đổi.

Nguyên lý hoạt động

• Dao động tinh thể: Tinh thể thạch anh rung khi có điện áp.
• Tạo tần số ổn định: Tần số dao động phụ thuộc vào kích thước và cắt của tinh thể. Tần số này rất chính xác và ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ hoặc điện áp.
• Điều khiển xung nhịp: Cung cấp tần số dao động chuẩn cho vi điều khiển hoặc mạch dao động. Đảm bảo sự đồng bộ và chính xác trong quá trình xử lý tín hiệu.

Hướng dẫn sử dụng

• Xác định vị trí lắp: Chọn vị trí trên bo mạch, gần vi điều khiển hay bộ dao động.
• Kết nối chân: Đặt hai chân thạch anh vào đúng lỗ cắm trên bo mạch PCB. Đảm bảo kết nối chính xác để không gây ảnh hưởng tới tần số dao động.
• Hàn chân thạch anh: Dùng mỏ hàn để cố định chân thạch anh vào bảng mạch.
• Gắn tụ điện phụ trợ: Lắp thêm các tụ điện (thường 22pF) vào hai chân thạch anh để ổn định tần số.
• Kiểm tra kết nối: Đảm bảo chân thạch anh đã được hàn chắc chắn và kết nối đúng cách.

Ứng dụng

• Vi điều khiển: Cung cấp xung nhịp ổn định cho các vi điều khiển như 8051, AVR, PIC.
• Đồng hồ thời gian thực: Giữ tần số chính xác để đo thời gian trong các hệ thống đồng hồ.
• Mạch RF: Được dùng trong các mạch phát và thu RF để duy trì tần số chính xác.
• Thiết bị viễn thông: Giúp đồng bộ tín hiệu trong các hệ thống truyền thông không dây và có dây.
• Mạch số và logic: Tạo dao động chuẩn cho các mạch số và bộ đếm xung nhịp.

Ưu điểm

• Độ ổn định cao: Cung cấp tần số dao động chính xác, ít chịu ảnh hưởng của nhiệt độ.
• Chi phí thấp: Giá thành hợp lý, dễ dàng tìm mua và thay thế.
• Kích thước nhỏ: Thiết kế nhỏ gọn, dễ dàng lắp vào nhiều loại bảng mạch.
• Độ bền cao: Chất liệu bền, không dễ hỏng hóc khi lắp đặt hoặc sử dụng lâu dài.

Nhược điểm

• Độ nhạy với rung động: Dễ bị ảnh hưởng khi có tác động vật lý như rung hoặc va đập.
• Phải có tụ điện phụ trợ: Cần tụ điện để ổn định dao động, làm tăng thêm linh kiện cho mạch.
• Hạn chế về công suất: Chỉ phù hợp cho các mạch điện nhỏ, không dùng cho mạch yêu cầu dòng điện cao.
• Độ chính xác hạn chế: So với bộ dao động TCXO, thạch anh có độ chính xác thấp hơn.