Для чего используются кристаллы 12,000393 МГц?

Я нашел их на www.digikey.com , и они, по-видимому, сделаны разными производителями, так что от них должна быть какая-то польза. Для чего они используются?

редактировать
и зачем ? Модем на 2400 бод не дает объяснения: для этого кварц 12 МГц лучше, чем 12.000393 МГц.

Есть много других, возможно, интересных частот, таких как 2,097152, 3,342336, 4,194304, 4,433619, 8,867238, 12,865625, 17,734475 и т. д. Возможно, вопрос можно расширить, включив в него эти (и, возможно, другие, которые я пропустил).
@Thorn: но у них нет близкой частоты в качестве альтернативы. 12000393 составляет всего 33 ppm от 12 МГц, что даже может быть в пределах допусков.
Комментарий (теперь удаленный?) о частотах DTMF кажется подходящим - значит нужно создать 8 частот для DTMF, и еще 5 для передачи данных (1070/1270/1800/2025/2225 Гц), и все должно быть 0,01% в пределах спецификации...
@FedericoRusso: В некоторых случаях может потребоваться две близкие частоты, но убедитесь, что одна из них выше другой. Например, фактическая скорость модуляции данных на модеме на 1200 или 2400 бод немного выше 1200 или 2400 бод; модем будет вставлять дополнительные стоповые биты по мере необходимости при передаче данных из соединения RS-232 со скоростью 1200 или 2400 бод в немного более быстрый модулятор данных. Тем не менее, скорость модуляции данных модема более чем на 33 ppm выше номинальной скорости 1200 или 2400 бод.
@hli - я прокомментировал этот удаленный ответ, что погрешность кристалла 12 МГц составляет менее 0,004%, что действительно незначительно; в этих микросхемах DTMF использовались аналоговые полосовые фильтры, они не были настолько критичными, уж точно не те 0,01%, о которых вы заявляете.
@stevenh Основная инженерная практика заключается в том, что детекторы должны быть спроектированы так, чтобы принимать гораздо более широкий диапазон, а передатчики должны работать в гораздо более узком диапазоне.
@Chris - Согласен, но о каком уровне ошибки мы говорим: 33 ppm. Стандартный кристалл в то время мог иметь допуск 50 ppm + tempco.
@stevenh - частоты DTMF имеют точность до 1,5%, но сигналы модема должны быть намного более точными. В V.29 указано, что несущая частота 1700 Гц не должна отклоняться более чем на 1 Гц, что составляет 0,5% (что все же больше, чем 0,1%, которые я намеревался написать вместо 0,01%...)
@hli - Если требуется 0,5%, то я полагаю, вы согласны с тем, что частота, отклоняющаяся на 0,003% от 12 МГц, бессмысленна?
@Thorn В этом ответе есть хорошее объяснение того, как скорость передачи в бодах может привести к этим другим странным частотам.
Я мог вытянуть кварц 400Гц с нагрузочным конденсатором. Было бы странно продавать такой кристалл вместо того, чтобы говорить «12 000 МГц с нагрузкой 32 пФ». Но я видел странные вещи, исходящие от тех, кто не знает своей истории.
@stevenh - ты прав. Но интересная часть заключается в том, что с таким кристаллом вы можете иметь все частоты модема и DTMF слишком близко к тому, где они должны быть (в пределах 0,1 Гц, если я правильно помню этот комментарий - не проверял). Мое другое предположение (как указано ниже) заключается в том, что фактическая реализация должна гарантировать, что сгенерированные часы не синхронизируются с часами данных, но несколько быстрее.
@hli: Предполагая, что тактовая частота 12,000393 МГц является точной и что вы делите ее на частоту немного выше 2400 Гц, вам все равно не гарантируется, что тактовая частота выше, чем скорость передачи данных. В асинхронном режиме спецификация V.22bis требует, чтобы приемник принимал скорость передачи сигналов между 2400 и 2455 бит/с.
@jarnbjo - вот почему я назвал это «догадкой». На самом деле никто из нас здесь не знает, почему это так :(

Ответы (5)

Изменить: вернувшись к этому вопросу примерно через неделю после исходного сообщения, я почти уверен, что мой ответ здесь неверен. Пожалуйста, смотрите комментарии для обсуждения. Хотя большая часть обсуждения верна, мое предположение в этом ответе о том, как частота указывается производителями , кажется неверным . В частности, частота указывается при точном заданном значении C load , а не при средней частоте, которая может быть получена из диапазона допустимых значений C_load.

Кристалл, в отличие от генератора, зависит от заданной пользователем емкости нагрузки , чтобы определить его частоту колебаний:

Добавление дополнительной емкости к кристаллу приведет к смещению параллельного резонанса вниз. Это можно использовать для регулировки частоты колебаний кристалла. Производители кристаллов обычно обрезают и обрезают свои кристаллы, чтобы они имели заданную резонансную частоту с добавленной к кристаллу известной «нагрузочной» емкостью. Например, кварц, предназначенный для нагрузки 6 пФ, имеет указанную параллельную резонансную частоту, когда к нему помещен конденсатор емкостью 6,0 пФ. Без этой емкости резонансная частота выше.

Диапазон допустимых значений емкости, предоставляемой пользователем, сосредоточен вокруг номинального значения емкости. Однако зависимость между емкостью нагрузки и частотой не является линейной:

введите описание изображения здесь

(Для получения дополнительной информации см. график на стр. 4 и обсуждение на стр. 3. )

На рисунке 2

  • fноминальная частота кварца (зеленый цвет),
  • C_load- номинальная емкость нагрузки (зеленый цвет), а
  • minи max(красным цветом) обозначают минимум и максимум диапазонов допусков.

Результатом нелинейности является то, что частота в среднем диапазоне допуска емкости (фиолетовая линия) не соответствует среднему значению диапазона допуска частоты f.

Производители обычно определяют номинальные значения компонентов как среднее их самых высоких и самых низких допустимых значений при заданном списке условий. Заданные условия для кристалла в этом случае составляют C_load+/- допуск.

Относительно частоты при номинальной емкости нагрузки (фиолетовая линия) наименьшая допустимая емкость нагрузки C_load_minприводит к более высокому частотному сдвигу вверх (до f_max), чем самая высокая допустимая емкость нагрузки C_load_maxвызывает сдвиг вниз (до f_min). Это означает, что номинальное значение частоты fкварца, которое по соглашению определяется как среднее значение самой высокой и самой низкой частоты, будет немного выше, чем частота, которая получается, если емкость нагрузки точно соответствует номинальному значению нагрузки. емкость (фиолетовая линия).

Эта немного более высокая средняя частота - это то, откуда числа после запятой берутся в номинальной частоте 12,000393 МГц.

В соответствии с этим вообще не должно быть частот кристалла, таких как 12.000 МГц, 4.000 МГц, 10.000 МГц и т.д. Все они должны быть 4,000123 МГц или 10,000456 МГц.
Я все еще не понимаю. Когда средняя частота, которую вы получаете, выше заданной, а вы хотите иметь, в большинстве случаев, заданную, должна ли выбранная частота кварца быть ниже той, которая вам нужна? Если я хочу получить 12,000000 МГц и быть с 50 ppm или около того, не должен ли я использовать кристалл 11,999800 МГц, чтобы мой частотный диапазон находился где-то между 11,999000 и 12,001000 МГц?
Кроме того, упомянутые выше требования к частоте микросхем также указывают эту частоту как требование при использовании внешнего генератора. Так что это, кажется, не имеет отношения к точности частоты.
@hli Вы правильно заметили и подняли совершенно другой вопрос: что означает номинальная частота, которую указывают производители? Относится ли частота 16,000312 МГц, указанная в данных RC224AT , к последовательной резонансной частоте? Антирезонансная частота? Или это параллельная резонансная частота с учетом конкретной емкости нагрузки. Этот вопрос здесь .
@hli Я предполагаю, что вы имеете в виду техническое описание RC224ATL. В этой таблице данных указан кварц 16,000312 МГц с емкостью нагрузки 56 пФ +/- 5%. Он не определяет максимальную или минимальную входную частоту для XTLI.
@hli Мой первый комментарий здесь сбил с толку, и я не думаю, что он полезен или в правильном направлении. Я удалил это. Вся эта дискуссия зависит от ответа на этот вопрос .

Вроде используется в старых модемах (до 2400 бод кажется). Я нашел несколько ссылок , описывающих содержимое старых модемов на 2400 бод, и во всех них в качестве компонента указан такой кристалл. Но схемы, к сожалению, пока не нашел.

Но я не вижу, какую целевую частоту он может создать, какую не может создать кварц на 12 МГц (ведь 12 МГц разделить на 5000 — это ровно 2400). Думаю, причины где-то зарыты в древних модемных стандартах (V.22bis и ранее), но для этого нужен кто-то, кто знает их наизусть...

Я не знаю, зачем нужна такая нечетная частота, но они, например, используются для управления чипом интегрированного модема Rockwell RC224AT/1.

Ну, DSP может быть странным. Если это имеет какое-то отношение к функциям Бесселя, ответ не будет опубликован мной :)

Отчет об ошибке:

Так близко, подумал я, но печеньки все еще нет :-)

Ручная и фактически читаемая версия этой схемы здесь, но до сих пор нет реальной подсказки. Обратите внимание, что кристалл МОЖЕТ работать в режиме 3-го (или другого) обертона.

введите описание изображения здесь

Это не похоже на ответ, но выяснение того, как вы сообщаете модемному чипу, что у него кварц 12,000393 МГц вместо 16,000312 МГц, может привести к открытию. Если бы это был фильм, то был бы квест по поиску парня, который его создал...
@Chris - Не ответ, но он подтверждает тенденцию других ответов (включая ваш удаленный): это явно модем!
В техническом описании RC224AT ​​это указано на странице 2-12. Для каждой скорости передачи программируется генератор скорости передачи. Используется базовая частота 115200 Гц, поэтому с кварцем 12 МГц вместо делителя 48 для 2400 бод необходимо использовать делитель 36.
@ChrisStratton - «Это не похоже ...» -> Вот почему он озаглавлен «Отчет об отказе». Цель была быть полезной. Я добавил его, поскольку он дополняет совокупность знаний, демонстрирует, где в типичной схеме используется такой xtal, и обеспечивает полную коммерческую модемную схему с его использованием. Немного сложно вписаться в комментарий. Конечно, я мог бы не использовать изображение, но оно достаточно хорошо информирует людей без необходимости копать. и другие. Что бы ни.
Поскольку существует множество других реализаций модема (даже для тех же стандартов Vx), которые используют правильные частоты (имеется в виду целочисленные делители для желаемых частот), я думаю, что это больше связано с фактической реализацией, а не с общим требованием. . Возможно, требуется, чтобы тактовый сигнал немного не синхронизировался с обработанными сигналами (например, вы синхронизируете начальный кадр, а при поступлении следующего начального кадра вы находитесь в середине тактового периода, а не тактового сигнала). край). Но это тоже всего лишь предположение.

Ответ кажется скучным: они настроены на эти конкретные частоты, чтобы гарантировать, что они> = 12,000000 МГц во всем диапазоне температур.

Зачем это нужно? Не лучше ли иметь допуски плюс и минус, чтобы максимальное отклонение было меньше?
Для чего используются кристаллы 12,000393 МГц?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v