Chọn bộ dao động phù hợp cho một ứng dụng cụ thể liên quan đến việc xem xét cẩn thận một số yếu tố chính.Dưới đây là một sự phân chia các khía cạnh quan trọng để hướng dẫn sự lựa chọn của bạn:

1Các yêu cầu về tần số:

• Tần số hoạt động:Xác định tần số hoặc phạm vi tần số chính xác mà ứng dụng của bạn cần.Máy dao động có sẵn trên một phổ rộng lớn, từ tần số rất thấp (LFO) đến hàng trăm megahertz và thậm chí gigahertz.
• Thường độ ổn định:Tần số đầu ra cần phải ổn định như thế nào theo thời gian và biến đổi nhiệt độ?Các ứng dụng đòi hỏi thời gian chính xác (ví dụ: hệ thống truyền thông, vi điều khiển, đồng hồ thời gian thực) sẽ cần sự ổn định cao.
• Độ chính xác:Tần số ban đầu cần phải gần như thế nào với giá trị danh nghĩa được chỉ định?

2Các loại dao động:

Hiểu các loại dao động khác nhau và đặc điểm của chúng:

• Máy dao động tinh thể:
  • Ưu điểm:Tính ổn định tần số và độ chính xác tuyệt vời do các tính chất piezoelectric của tinh thể thạch anh.Chi phí tương đối thấp và có sẵn rộng rãi.
  • Nhược điểm:Có thể nhạy cảm với sốc, rung động và độ ẩm trong một số gói.
  • Ứng dụng:Máy vi điều khiển, đồng hồ, thiết bị liên lạc, các tham chiếu tần số.
• Máy dao động MEMS:
  • Ưu điểm: Kích thước nhỏ, tiêu thụ năng lượng thấp, chống sốc và rung động tốt, có thể điều khiển nhiều tải.
  • Nhược điểm: Nói chung đắt hơn các đồng dao động tinh thể, độ nhạy nhiệt độ có thể tồi tệ hơn tinh thể trong một số trường hợp.
  • Ứng dụng:Điện tử di động, thiết bị đeo, ô tô.
• Máy dao động Silicon (Máy dao động tích hợp):
  • Ưu điểm: Kích thước nhỏ, khởi động nhanh, không cần các thành phần bên ngoài, không nhạy cảm với EMI và độ ẩm.
  • Nhược điểm:Tính ổn định tần số và độ chính xác thấp hơn so với dao động tinh thể hoặc MEMS, tiêu thụ điện năng cao hơn trong một số trường hợp, nhạy cảm hơn với biến đổi nhiệt độ và điện áp cung cấp.
  • Ứng dụng:Các mạch tích hợp, vi điều khiển (thường là tùy chọn nội bộ).
• Các máy dao động RC (cối kháng-capacitor):
  • Ưu điểm:Thiết kế đơn giản, chi phí thấp, có thể tạo ra tần số âm thanh thấp.
  • Nhược điểm:Tính ổn định tần số và độ chính xác kém, nhạy cảm với biến đổi nhiệt độ và điện áp cung cấp, dễ bị EMI và độ ẩm.
  • Ứng dụng:Sản xuất tín hiệu âm thanh, máy tạo chức năng (các ứng dụng chính xác thấp hơn).Các loại phổ biến bao gồm dao động chuyển pha và cầu Wien.
• Máy dao động LC (Inductor-Capacitor):
  • Ưu điểm:Có thể hoạt động ở tần số cao hơn so với máy dao động RC, chi phí tương đối thấp.
  • Nhược điểm:Tính ổn định tần số và độ chính xác kém, nhạy cảm với EMI và độ ẩm, nhiệt độ kém và phản đối điện áp cung cấp.Ví dụ bao gồm các dao động Colpitts, Hartley và Clapp.
• Các bộ dao động điều khiển điện áp (VCO):
  • Ưu điểm:Tần số đầu ra có thể được thay đổi bởi điện áp đầu vào, hữu ích cho các vòng khóa pha (PLL) và điều chế tần số.
  • Nhược điểm:Tính ổn định tần số và độ chính xác có thể thấp hơn so với dao động tần số cố định.
  • Ứng dụng:PLL, máy tổng hợp tần số, hệ thống liên lạc.
• Máy dao động tinh thể được điều khiển bằng lò (OCXO):
  • Ưu điểm:Tính ổn định tần số và độ chính xác cực kỳ cao vì tinh thể được giữ ở nhiệt độ không đổi.
  • Nhược điểm:Kích thước lớn hơn, tiêu thụ năng lượng cao hơn và chi phí cao hơn so với các loại khác.
  • Ứng dụng:Tiêu chuẩn thời gian và tần số chính xác cao, viễn thông.
• Máy dao động tinh thể được bù nhiệt độ (TCXO):
  • Ưu điểm:Cải thiện độ ổn định tần số trong phạm vi nhiệt độ rộng hơn so với các dao động tinh thể tiêu chuẩn.
  • Nhược điểm:Chi phí cao hơn so với các máy dao động tinh thể tiêu chuẩn.
  • Ứng dụng:Truyền thông di động, máy nhận GPS, thiết bị di động.

3Các yếu tố môi trường:

• Phạm vi nhiệt độ hoạt động:Đảm bảo bộ dao động có thể hoạt động đáng tin cậy trong phạm vi nhiệt độ dự kiến của ứng dụng của bạn.
• Phạm vi nhiệt độ lưu trữ:Xem xét phạm vi nhiệt độ mà bộ dao động sẽ bị ảnh hưởng khi không hoạt động.
• Sốc và rung động:Nếu ứng dụng của bạn liên quan đến căng thẳng cơ học, hãy chọn một bộ dao động có khả năng chống sốc và rung động thích hợp (ví dụ: MEMS hoặc bộ dao động tinh thể cứng).
• Độ ẩm: Độ ẩm cao có thể ảnh hưởng đến một số máy dao động, đặc biệt là những máy không có niêm phong kín.

4Tính năng điện:

• Điện áp cung cấp:Kiểm tra rằng điện áp cung cấp cần thiết của bộ dao động tương thích với hệ thống của bạn.
• Tiêu thụ năng lượng:Đối với các ứng dụng chạy bằng pin hoặc nhạy cảm với năng lượng, hãy chọn một bộ dao động có lượng điện thấp.
• Loại tín hiệu đầu ra: Chọn một bộ dao động với mức logic đầu ra thích hợp (ví dụ: CMOS, LVCMOS, TTL, LVPECL, LVDS) và hình dạng sóng (ví dụ: sóng sinus, sóng vuông).
• Đặc điểm tải:Đảm bảo bộ dao động có thể điều khiển trở kháng tải dự kiến của mạch của bạn.
• Thời gian khởi động:Máy dao động cần đạt tần số đầu ra ổn định nhanh như thế nào sau khi bật điện?

5- Kích thước và chi phí:

• Kích thước vật lý:Hãy xem xét các hạn chế không gian của ứng dụng của bạn.
• Chi phí:Cân bằng hiệu suất cần thiết với ngân sách của bạn.

Tóm lại, để chọn đúng bộ dao động, bạn nên:

1. Xác định rõ các yêu cầu của ứng dụng của bạnvề tần số, ổn định, chính xác và đặc điểm tín hiệu đầu ra.
2. Hiểu các loại dao động khác nhauvà sự đánh đổi về hiệu suất, chi phí, kích thước và tiêu thụ năng lượng.
3. Xem xét các điều kiện môi trườngdưới đó bộ dao động sẽ hoạt động.
4. Đánh giá các đặc điểm điệncho sự tương thích với hệ thống của bạn.
5. Các yếu tố về quy mô và hạn chế chi phí.
6. 

Bằng cách xem xét cẩn thận các yếu tố này, bạn có thể chọn dao động phù hợp nhất với nhu cầu ứng dụng cụ thể của bạn.Các trang dữ liệu từ các nhà sản xuất dao động cung cấp các thông số kỹ thuật chi tiết để hỗ trợ trong quá trình lựa chọn này.