Untuk apa kristal 12.000393 MHz digunakan?

24

Saya menemukan mereka di www.digikey.com , dan mereka tampaknya dibuat oleh produsen yang berbeda, jadi pasti ada gunanya bagi mereka. Untuk apa mereka digunakan?

edit
dan mengapa ? Modem 2400 baud tidak menawarkan penjelasan: kristal 12 Mhz lebih baik untuk itu daripada 12.000393 Mhz.

frequency crystal Federico Russo
sumber
Ada banyak frekuensi lain yang mungkin menarik seperti 2.097152, 3.342336, 4.194304, 4.433619, 8.867238, 12.865625, 17.734475, dll. Mungkin pertanyaannya dapat diperluas untuk memasukkan ini (dan mungkin orang lain yang saya lewatkan).
Thorn
@Thorn: tetapi mereka tidak memiliki frekuensi dekat sebagai alternatif. The 12000393 hanya 33 ppm dari 12MHz, yang bahkan mungkin dalam toleransi.
Federico Russo
Komentar (sekarang dihapus?) Tentang frekuensi DTMF tampaknya cocok - artinya Anda perlu membuat 8 frekuensi untuk DTMF, dan 5 lainnya untuk transfer data (1070/1270/1800/2025/2225 Hz), dan semuanya harus 0,01% dalam spesifikasi ...
hli
@FedericoRusso: Dalam beberapa kasus, mungkin perlu memiliki dua frekuensi yang dekat, tetapi pastikan salah satu dari mereka berada di atas yang lain. Misalnya, laju modulasi data aktual pada modem 1200-baud atau 2400-baud sedikit di atas 1200 atau 2400 baud; modem akan memasukkan bit stop tambahan sesuai kebutuhan saat mentransfer data dari sambungan RS-232 1200 atau 2400-baud ke modulator data yang sedikit lebih cepat. Namun, tingkat modulasi data modem lebih dari 33 ppm di atas angka nominal 1200 atau 2400-baud.
supercat
@ Hli - Saya berkomentar pada jawaban yang dihapus bahwa kesalahan kristal 12 MHz kurang dari 0,004%, yang benar-benar dapat diabaikan; IC DTMF tersebut menggunakan filter bandpass analog, mereka tidak begitu kritis, tentu saja tidak 0,01% yang Anda klaim.
stevenvh

Jawaban:

4

Sunting: Setelah kembali ke pertanyaan ini sekitar seminggu setelah posting asli, saya cukup yakin bahwa jawaban saya di sini tidak benar. Silakan lihat komentar untuk diskusi. Meskipun sebagian besar diskusi sudah benar, anggapan saya dalam jawaban ini tentang bagaimana frekuensi yang ditentukan oleh produsen tampaknya tidak benar . Secara khusus, frekuensi ditentukan pada nilai yang ditentukan tepat dari beban C , bukan pada frekuensi rata-rata yang dapat dihasilkan dari kisaran C_load yang dapat ditoleransi.

Kristal tidak seperti osilator tergantung pada kapasitansi beban yang disediakan pengguna untuk menentukan frekuensi osilasi:

Menambahkan kapasitansi tambahan pada kristal akan menyebabkan resonansi paralel bergeser ke bawah. Ini dapat digunakan untuk mengatur frekuensi di mana kristal berosilasi. Produsen kristal biasanya memotong dan memangkas kristal mereka untuk memiliki frekuensi resonansi tertentu dengan kapasitansi 'beban' yang dikenal ditambahkan ke kristal. Sebagai contoh, kristal yang ditujukan untuk beban 6 pF memiliki frekuensi resonansi pararel yang ditentukan ketika kapasitor 6.0 pF ditempatkan di atasnya. Tanpa kapasitansi ini, frekuensi resonansi lebih tinggi.

Kisaran toleransi kapasitansi dari kapasitansi yang disediakan pengguna berpusat di sekitar nilai nominal kapasitansi. Namun, hubungan antara kapasitansi beban dan frekuensi tidak linier:

masukkan deskripsi gambar di sini

(Untuk info latar belakang lihat grafik di halaman 4 dan diskusi di halaman 3 )

Dalam gambar 2,

  • f adalah frekuensi kristal nominal (berwarna hijau),
  • C_load adalah kapasitansi beban nominal (berwarna hijau), dan
  • mindan max(merah) menunjukkan batas toleransi minimum dan maksimum.

Hasil dari non-linearitas adalah bahwa frekuensi pada rata-rata rentang toleransi kapasitansi (garis ungu) tidak sesuai dengan rata-rata kisaran toleransi frekuensi f.

Merupakan hal yang konvensional bagi pabrikan untuk menentukan nilai nominal komponen sebagai nilai tengah dari nilai tertinggi dan terendah yang dapat ditoleransi dengan memberikan daftar persyaratan. Kondisi yang diberikan untuk kristal dalam hal ini adalah C_loadtoleransi +/-.

Relatif frekuensi pada kapasitansi beban nominal (garis ungu), kapasitansi beban terendah dapat C_load_minmenghasilkan pergeseran frekuensi yang lebih tinggi ke atas ( f_maxdaripada) daripada kapasitansi beban tertinggi yang dapat ditoleransi C_load_maxmenyebabkan pergeseran ke bawah (ke f_min). Ini berarti bahwa nilai nominal frekuensi kristal f- yang didefinisikan oleh konvensi sebagai rata-rata frekuensi tertinggi dan terendah - akan sedikit lebih tinggi daripada frekuensi yang dihasilkan jika kapasitansi beban persis dengan nilai nominal beban kapasitansi (garis ungu).

Frekuensi rata-rata yang sedikit lebih tinggi adalah tempat angka-angka setelah titik desimal berasal dari frekuensi nominal 12.000393 MHz.

alx9r
sumber
Menurut ini seharusnya tidak ada frekuensi kristal seperti 12.000 MHz, 4.000 MHz, 10.000 MHz, dll sama sekali. Semuanya harus 4.000123 MHz atau 10.000456 MHz.
stevenvh
Saya masih belum mengerti. Ketika frekuensi rata-rata yang Anda dapatkan lebih tinggi dari yang ditentukan, dan Anda ingin, dalam kebanyakan kasus, yang ditentukan, haruskah frekuensi kristal yang dipilih lebih rendah daripada yang Anda butuhkan? Jika saya ingin mendapatkan 12.000000 MHz, dan berada dalam 50ppm atau lebih, tidakkah saya harus menggunakan kristal 11,999800 MHz, sehingga rentang frekuensi saya di suatu tempat antara 11,999000 dan 12,001000 MHz?
hli
Selain itu, persyaratan frekuensi dari chip yang disebutkan di atas juga memberikan frekuensi ini sebagai persyaratan ketika osilator eksternal digunakan. Jadi sepertinya tidak ada hubungannya dengan akurasi frekuensi.
hli
@ Hli Anda membuat poin yang baik dan mengajukan pertanyaan lain: Apa arti dari frekuensi nominal yang ditentukan pabrikan? Apakah frekuensi 16.000312 MHz yang ditentukan pada data RC224AT mengacu pada frekuensi resonansi seri? Frekuensi antiresonansi? Atau apakah frekuensi resonansi Paralel diberi kapasitansi beban tertentu. Pertanyaan itu ada di sini .
alx9r
@ Hli Saya berasumsi Anda merujuk pada lembar data RC224ATL. Lembar data tersebut menetapkan kristal 16.000312 MHz dengan kapasitansi beban 56 pF +/- 5%. Itu tidak menentukan frekuensi input maksimum atau minimum ke XTLI.
alx9r
2

Tampaknya digunakan dalam modem lama (hingga 2.400 baud tampaknya). Saya menemukan beberapa tautan yang mendeskripsikan isi dari modem 2400 baud, dan mereka semua mencantumkan kristal sebagai komponen. Tapi sayangnya saya belum menemukan sirkuit sejauh ini.

Tapi saya tidak bisa melihat target frekuensi mana yang dapat dibuatnya, yang mana kristal 12MHz tidak bisa (setelah semua, 12MHz dibagi 5000 persis 2400). Saya pikir alasannya ada di suatu tempat yang terkubur dalam standar modem kuno (V.22bis dan sebelumnya), tetapi untuk ini Anda membutuhkan seseorang yang mengenalnya dengan hati ...

hli
sumber
1

Saya tidak tahu mengapa frekuensi aneh seperti itu diperlukan, tetapi mereka misalnya digunakan untuk menggerakkan chip modem terintegrasi Rockwell RC224AT ​​/ 1.

jarnbjo
sumber
Nah, DSP bisa jadi aneh. Jika ada hubungannya dengan fungsi Bessel, jawabannya tidak akan diposting oleh saya :)
gbarry
1

Laporan kegagalan:

Begitu dekat, pikirku, tapi masih tidak ada kue :-)

Versi manual dan benar-benar dapat dibaca dari rangkaian itu di sini tetapi masih tidak ada petunjuk nyata. Perhatikan bahwa kristal DAPAT dioperasikan dalam mode nada 3 (atau lainnya).

masukkan deskripsi gambar di sini

Russell McMahon
sumber
Ini sepertinya bukan jawaban, tetapi mencari tahu bagaimana Anda memberi tahu chip modem bahwa ia memiliki kristal 12.000393 MHz, bukannya 16.000312 MHz mungkin mengarah pada penemuan. Jika ini adalah film, akan ada pencarian untuk melacak orang yang mendesainnya ...
Chris Stratton
@ Chris - Bukan jawaban, tapi itu menegaskan tren jawaban lain (termasuk yang Anda hapus): ini jelas hal modem!
stevenvh
Itu sheet RC224AT Data memiliki ini pada halaman 2-12. Untuk setiap baud rate, generator baud rate diprogram sesuai dengan itu. Frekuensi dasar 115200Hz digunakan, jadi dengan kristal 12MHz, bukannya pembagi 48 untuk 2400 baud, pembagi 36 harus digunakan.
hli
@ ChrisStratton - "Sepertinya ini tidak ..." -> Itu sebabnya ini menuju "Laporan Kegagalan". Tujuannya agar bermanfaat. Saya menambahkannya karena menambah isi pengetahuan sejauh ini, menunjukkan di mana dalam rangkaian tipikal xtal seperti itu digunakan dan menyediakan rangkaian modem komersial lengkap dengan menggunakannya. Agak sulit masuk dalam komentar. Tentu, saya bisa saja meninggalkan gambar, tetapi ini memberi tahu orang-orang dengan cukup baik tanpa harus menggali. et al. Terserah.
Russell McMahon
Karena ada banyak implementasi modem lain di luar sana (bahkan untuk standar Vx yang sama) yang menggunakan frekuensi yang tepat (artinya dengan pembagi integer ke frekuensi yang diinginkan), saya pikir itu lebih berkaitan dengan implementasi yang sebenarnya, daripada menjadi persyaratan umum . Mungkin itu memerlukan sinyal jam untuk sedikit tidak sinkron dengan sinyal yang diproses (misalnya Anda menyinkronkan pada kerangka mulai, dan ketika kerangka mulai berikutnya Anda berada di tengah-tengah periode jam, dan bukan pada jam tepi). Tapi ini juga hanya dugaan saja.
hli
0

Jawabannya tampaknya membosankan: mereka diatur ke frekuensi tertentu untuk memastikan bahwa mereka> = 12.000000mhz di seluruh rentang suhu mereka.

Myforwik
sumber
1
Mengapa itu perlu? Bukankah lebih baik memiliki toleransi plus dan minus, sehingga deviasi maksimum lebih kecil?
Federico Russo