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40kHz晶振鎖頻

作者:APPLE頻道

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一、前言

昨天測試了超音波對于手表晶振的影響。由于普通的超音波發射器一般是諧振在 40kHz,是以,下面對 40kHz 的晶振重新測量一下受到超音波的影響。

40kHz晶振鎖頻

二、測試電路設計

這次使用前幾天剛剛購買到的 G031晶片進行測試。它隻有 低頻晶振電路,而且還可以将低頻信号輸出。這樣便于進行頻率測試。電路闆非常簡單。将低頻信号通過一個端口引出,便于示波器測量。設計單層電路闆,使其适合一分鐘制闆。

40kHz晶振鎖頻
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40kHz晶振鎖頻

▲ 圖1.2.1 測試電路原理圖

40kHz晶振鎖頻

▲ 圖1.2.2 測試PCB一分鐘之後獲得電路闆。下面進行焊接測試。

40kHz晶振鎖頻

焊接電路闆,清洗之後進行測試。特别是,G031這個第一管腳的标志不太容易被識别。

三、更換電路

還是經驗不足,直到最後測試發現 G031的輸出并不是外部晶體的頻率,而是内部32kHz低頻信号。是以隻好更改為前兩天所使用的 F103。重新一分鐘制版,焊接電路之後,将原來的程式下載下傳下去,在 Tamper 管腳可以測量到 晶振 64分頻之後的方波信号。

單片機 Tamper 管腳輸出 625Hz的方波信号,是 40kHz 的 64分頻。由 DG1062 産生峰峰值 10V的 正弦波,頻率為 40kHz,施加在 超音波發射器上。此時,發射器并沒有對準電路闆上的晶體。可以看到 單片機輸出的方波與信号源的正弦波并沒有鎖頻。如果将超音波對準電路闆上的晶體,此時 兩個信号之間就會産生影響。當超音波距離晶體更近的時候,單片機的方波與超聲傳感器的信号就鎖頻在一起了。調整超音波驅動信号頻率,可以看到 單片機方波與它之間的相位又會産生變化。在一定頻率誤差範圍内,超音波與單片機晶體信号會鎖定。經過實驗,這個鎖定信号頻率範圍大約為 1.6Hz。也就是在晶體震蕩頻率與超音波頻率之間相差在 1.6Hz之内,兩者就會達到完全同步。

※總  結 ※

本文對于40kHz 的晶體震蕩器被超音波鎖頻現象進行了測試。在40kHz下,超音波傳感器發射效率增加了,對于晶體的影響距離和頻率範圍也增加了。