A cosa servono i cristalli da 12.000393 MHz?

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Li ho trovati su www.digikey.com e apparentemente sono realizzati da diversi produttori, quindi ci deve essere un certo vantaggio per loro. A cosa servono?

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e perché ? Il modem a 2400 baud non offre una spiegazione: un cristallo da 12 Mhz è meglio di quello dei 12.000393 Mhz.

frequency crystal

— Federico Russo
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Ci sono molte altre frequenze forse interessanti come 2.097152, 3.342336, 4.194304, 4.433619, 8.867238, 12.865625, 17.734475, ecc. Forse la domanda potrebbe essere estesa per includerle (e forse altre che ho perso).

— Thorn,

@Thorn: ma quelli non hanno una stretta frequenza come alternativa. Il 12000393 è solo 33 ppm da 12 MHz, che può anche rientrare nelle tolleranze.

— Federico Russo,

Il commento (ora cancellato?) Sulle frequenze DTMF sembra adatto: significa che è necessario creare 8 frequenze per DTMF e altre 5 per il trasferimento dei dati (1070/1270/1800/2025/2225 Hz) e tutte deve essere 0,01% entro le specifiche ...

— hli,

@FedericoRusso: in alcuni casi, potrebbe essere necessario avere due frequenze vicine, ma accertarsi che una di esse sia sopra l'altra. Ad esempio, l'effettiva velocità di modulazione dei dati su un modem da 1200 baud o 2400 baud è leggermente superiore a 1200 o 2400 baud; il modem inserirà bit di stop aggiuntivi quando necessario durante il trasferimento dei dati dalla connessione RS-232 da 1200 o 2400 baud al modulatore dati leggermente più veloce. Tuttavia, la velocità di modulazione dei dati del modem è di oltre 33 ppm superiore alla velocità nominale di 1200 o 2400 baud.

— supercat,

@hli - Ho commentato a quella risposta cancellata che l'errore di un cristallo a 12 MHz è inferiore allo 0,004%, il che è davvero trascurabile; quei circuiti integrati DTMF utilizzavano filtri passa-banda analogici, non erano in alcun modo così critici, certamente non lo 0,01% che si afferma.

— Stevenvh,

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Modifica: dopo essere tornato a questa domanda circa una settimana dopo il post originale, sono abbastanza sicuro che la mia risposta qui sia errata. Si prega di consultare i commenti per la discussione. Mentre la maggior parte della discussione è corretta, la mia presunzione in questa risposta su come la frequenza è specificata dai produttori sembra essere errata . In particolare, la frequenza viene specificata al valore esatto specificato del _carico C , non alla frequenza media che può derivare dall'intervallo di C_load tollerabile.

Un cristallo a differenza di un oscillatore dipende dalla capacità di carico fornita dall'utente per determinare la sua frequenza oscillante:

L'aggiunta di capacità aggiuntiva attraverso un cristallo farà spostare la risonanza parallela verso il basso. Questo può essere usato per regolare la frequenza alla quale un cristallo oscilla. I produttori di cristalli normalmente tagliano e rifiniscono i loro cristalli per avere una frequenza di risonanza specificata con una capacità di "carico" nota aggiunta al cristallo. Ad esempio, un cristallo destinato a un carico di 6 pF ha la sua frequenza di risonanza parallela specificata quando un condensatore 6.0 pF è posizionato su di esso. Senza questa capacità, la frequenza di risonanza è più alta.

La gamma di tolleranza della capacità fornita dall'utente è centrata attorno al valore nominale della capacità. La relazione tra capacità di carico e frequenza, tuttavia, non è lineare:

inserisci qui la descrizione dell'immagine

(Per informazioni di base vedere il grafico a pagina 4 e la discussione a pagina 3 )

Nella figura 2,

f è la frequenza nominale del cristallo (in verde),
C_load è la capacità di carico nominale (in verde) e
mine max(in rosso) indicano il minimo e il massimo degli intervalli di tolleranza.

Il risultato della non linearità è che la frequenza alla media dell'intervallo di tolleranza della capacità (la linea viola) non corrisponde alla media dell'intervallo di tolleranza della frequenza f.

È convenzionale per i produttori definire i valori nominali dei componenti come media dei loro valori più alti e più bassi tollerabili dato un elenco di condizioni. Le condizioni date per il cristallo in questo caso sono C_load+/- tolleranza.

Relativamente alla frequenza alla capacità di carico nominale (la linea viola), la capacità di carico più bassa tollerabile C_load_mindetermina uno spostamento della frequenza più alto verso l'alto (a f_max) rispetto alla capacità di carico più tollerabile più elevata C_load_maxprovoca uno spostamento verso il basso (a f_min). Ciò significa che il valore nominale della frequenza del cristallo f- che per convenzione è definito come la media delle frequenze più alte e più basse - sarà leggermente superiore alla frequenza risultante se la capacità di carico è esattamente il valore nominale del carico capacità (la linea viola).

Quella frequenza media leggermente più alta è da dove provengono i numeri dopo il punto decimale nella frequenza nominale di 12.000393 MHz.

— alx9r
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In base a ciò, non dovrebbero esserci frequenze di cristallo come 12.000 MHz, 4.000 MHz, 10.000 MHz, ecc. Tutti dovrebbero essere 4.000123 MHz o 10.000456 MHz.

— Stevenvh,

Ancora non capisco. Quando la frequenza media che ottieni è più alta di quella specificata e vuoi avere, nella maggior parte dei casi, quella specificata, la frequenza del cristallo scelta dovrebbe essere inferiore a quella che ti serve? Se voglio ottenere 12.000000 MHz ed essere con circa 50 ppm circa, non dovrei usare un cristallo da 11.999800 MHz, in modo che la mia gamma di frequenza sia compresa tra 11.999000 e 12.001000 MHz?

— hli,

Inoltre, i requisiti di frequenza dei chip sopra menzionati forniscono anche questa frequenza come requisito quando si utilizza un oscillatore esterno. Quindi non sembra avere a che fare con la precisione della frequenza.

— hli,

@hli Hai fatto una buona osservazione e hai sollevato un'altra domanda: qual è il significato della frequenza nominale specificata dai produttori? La frequenza di 16.000312 MHz specificata sui dati RC224AT si riferisce alla frequenza di risonanza della serie? La frequenza antiresonanza? O è la frequenza di risonanza parallela data una particolare capacità di carico. Questa domanda è qui .

— alx9r,

@hli suppongo che ti riferisca alla scheda tecnica RC224ATL. Tale scheda tecnica specifica un cristallo da 16.000312 MHz con capacità di carico di 56 pF +/- 5%. Non specifica una frequenza di ingresso massima o minima a XTLI.

— alx9r,

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Sembra essere usato nei vecchi modem (sembra fino a 2400 baud). Ho trovato diversi link che descrivono il contenuto di vecchi modem baud da 2400 e tutti elencano un cristallo come componente. Ma sfortunatamente non ho trovato un circuito finora.

Ma non riesco a vedere quale frequenza target può creare quale un cristallo a 12 MHz non può (dopotutto, 12 MHz diviso per 5000 è esattamente 2400). Penso che i motivi siano sepolti da qualche parte negli antichi standard del modem (V.22bis e precedenti), ma per questo hai bisogno di qualcuno che li conosca a memoria ...

— HLI
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Non so perché sia necessaria una tale frequenza dispari, ma sono ad esempio utilizzati per pilotare il chip modem integrato Rockwell RC224AT / 1.

— jarnbjo
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Bene, DSP può diventare strano. Se ha qualcosa a che fare con le funzioni di Bessel, la risposta non verrà pubblicata da me :)

— gbarry,

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Segnalazione guasti:

Così vicino, ho pensato, ma ancora nessun biscotto :-)

Versione manuale e realmente leggibile di quel circuito qui, ma ancora nessun indizio reale. Si noti che il cristallo può essere utilizzato in modalità 3 ° (o altro).

inserisci qui la descrizione dell'immagine

— Russell McMahon
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Questa non sembra una risposta, ma capire come si dice al modem chip che ha un cristallo da 12.000393 MHz invece di un 16.000312 MHz potrebbe portare a una scoperta. Se questo fosse un film, ci sarebbe una ricerca per rintracciare il ragazzo che lo ha progettato ...

— Chris Stratton,

@Chris - Non è una risposta, ma conferma la tendenza delle altre risposte (compresa quella eliminata): questa è chiaramente una cosa moderna!

— Stevenvh,

La scheda tecnica RC224AT ha questo a pagina 2-12. Per ogni baud rate, il generatore di baud rate è programmato di conseguenza. Viene utilizzata una frequenza di base di 115200Hz, quindi con il cristallo 12MHz, invece di un divisore di 48 per 2400 baud, è necessario utilizzare un divisore di 36.

— hli,

@ChrisStratton - "Questo non sembra ..." -> Ecco perché è intitolato "Rapporto errori". L'obiettivo era di essere utile. L'ho aggiunto in quanto si aggiunge al corpus di conoscenze finora, dimostra dove in un circuito tipico viene utilizzato un tale xtal e fornisce un circuito modem commerciale completo usando uno. Un po 'difficile da inserire in un commento. Certo, avrei potuto lasciare l'immagine, ma informa le persone abbastanza bene senza dover scavare. et al. Qualunque cosa.

— Russell McMahon,

Dal momento che ci sono molte altre implementazioni di modem là fuori (anche per gli stessi standard Vx) che usano frequenze appropriate (cioè con divisori interi alle frequenze desiderate), penso che abbia più a che fare con l'implementazione effettiva, invece di essere un requisito generale . È possibile che richieda che il segnale dell'orologio sia leggermente fuori sincrono con i segnali elaborati (ad es. Si sincronizza su un frame iniziale e quando arriva il frame iniziale successivo ci si trova nel mezzo di un periodo di clock e non su un clock bordo). Ma anche questa è solo una supposizione.

— hli,

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La risposta sembra noiosa: sono impostati su quelle frequenze specifiche per garantire che siano> = 12.000000mhz nell'intero intervallo di temperatura.

— Myforwik
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Perché sarebbe necessario? Non sarebbe meglio avere tolleranze più e meno, in modo che la deviazione massima sia inferiore?

— Federico Russo,