Як працює кварцевий резонатор

Припустимо, що ми маємо кварцевий резонатор та мікросхему годинника. Резонатор підключається до двох виводів мікросхеми. Питання у тому: які сигнали подає мікросхема та на який/і вивод/и, як виникають коливання та як мікросхема зчитує їх.

---

Складові елементи та їх взаємодія

1. Кварцевий резонатор (XTAL):

   • Кварцевий резонатор складається з кварцевого кристалу, зазвичай з двома виводами.
   • Ці два виводи підключаються до відповідних контактів мікросхеми (мікроконтролера або осцилятора).

2. Мікросхема (мікроконтролер або осцилятор):

   • Має два основні виводи для підключення кварцевого резонатора, зазвичай позначені як XTAL1 та XTAL2 (або OSCIN і OSCOUT).

Підключення кварцевого резонатора до мікросхеми годинника реального часу КА1016ХЛ1

Процес роботи:

1. Підключення:

   • Один вивід кварцевого резонатора підключається до OSCIN, а другий - до OSCOUT мікросхеми.

2. Ініціалізація коливань:

   • Мікросхема генерує початковий електричний імпульс через вивід OSCIN, який передається до кварцевого резонатора.
   • Завдяки п'єзоелектричному ефекту, кварцевий резонатор починає коливатися на своїй резонансній частоті (зазвичай 32.768 кГц для годинників).

3. Підсилення коливань:

   • Коливання з кварцевого резонатора передаються на OSCOUT і повертаються до мікросхеми.
   • Мікросхема має підсилювальний контур, який підсилює ці коливання і знову подає їх на OSCIN.
   • Цей процес підтримує стабільні коливання в резонаторі.

4. Зчитування частоти:

   • Встановлені коливання на частоті 32768 Гц передаються через інтерфейс до дільника частоти, який є частиною мікросхеми.
   • Цей дільник зменшує частоту до 1 Гц (1 імпульс на секунду), шляхом поетапного ділення частоти.
   • Наприклад, 32768 Гц діляться спочатку на 2, потім на 2 знову, і так далі 15 разів (2^15 = 32768), щоб отримати 1 Гц.

Читайте також:

• Як налаштувати кварцевий резонатор в годиннику реального часу