Teame ainult seda, et kristall on sageduskomponent ja kuna kristallil on alamsagedus ning ülemtooniga kristallidest inimesi võib olla vähe. Mis on põhisageduse kristall, mis on ülemtoonide kristall ja mis vahe on nende kahe kasutamisel ahelas?
Kristalli vibratsioon on nagu vedru, kristalli vibratsioonisagedus ja kvartskristalli pindala, paksus, lõikesuund jne.
Mida pikem see on, seda aeglasemalt see raputab, seda paksem on ja mida pehmem, seda aeglasemalt loksub.
Kuid liiga lühike, liiga õhuke, liiga kõva ei saa raputada.
Kristallostsillaator on mehaaniline vibratsioon, millel on mehaanilise vibratsiooni omadused: kuju, geomeetria, mass jne, määravad vibratsiooni sageduse.
Kristallostsillaator on tavaliselt valmistatud kvartsist või keraamilisest materjalist pluss sisemise vahvli kombinatsioonist ning kristallostsillaatori sagedus sõltub vahvli löögi paksusest. Esiteks, tootmisprotsessi osas on vahvli suurus ja vahvli paksus tihedalt seotud kristallostsillaatori sagedusega. Näiteks 40MHz kvartskristall vajab vahvli paksust 41,75 mikronit, mis on üsna saavutatav, kuid 100 MHz kvartskristall vajab 16,7 mikronit vahvli paksust.
Kuigi paksus on saavutatav, on kadu väga suur ja vahvel puruneb, kui see pärast valmistoote valmistamist õrnalt maha kukutada. Seetõttu on kõrgsageduslike kristallide saavutamiseks vaja kasutada kolm korda ülemheli, viis korda ülemtoonide ja seitse korda ülemtoonide tehnoloogiat. Näiteks 20MHz põhisagedusega kristalli puhul saab viie ülemheli järel saada 100MHz kristalli. Üldiselt võib öelda, et kogemuse mõttes on alla 40 MHz põhimõtteliselt põhisageduse kristall, üle 40 MHz on see aga ülemtoonide kristall.
Seetõttu on lihtne aru saada, miks peetakse paljusid aktiivseid kristallide sagedusi põhimõtteliselt kõrgsageduslikuks ja selle maksumus on suhteliselt kallis, aktiivse kristalli maksumus lisaks sisemisele kiibile on õhem ja siis lisatakse endale võnketükk .
Niisiis, mis vahe on põhisageduse kristalli ja ülemtoonkristalli kasutamisel? Kindlasti on erinevus nende kahe kasutamises, näiteks põhisageduse kristall, töötamiseks on vaja ainult juurdepääsu sobivale mahtuvusele: MCU kristalli mõlemal küljel on paar maanduskondensaatorit. Ülemtoonide kristall seevastu nõuab ülemtoonide sageduse vibreerimiseks induktiivpoolide ja kondensaatorite koos kasutamist, vastasel juhul saab see vibreerida ainult põhisagedust.
Ülemtoonide kristallide tutvustus: kvartskristall on valmistatud kvartsvahvlist ja kvartskristalli erinevad sagedused, mis vastavad kvartsvahvli suurusele, paksusele, ei ole samad, üldiselt, mida kõrgem on kvartskristalli sagedus, seda õhem on kvartsvahv vaja. Näiteks 40MHz kvartskristall vajab vahvli paksust 41,75 mikronit, mis on üsna saavutatav, kuid 100 MHz kvartskristall vajab 16,7 mikronit vahvli paksust. Kuigi paksus on saavutatav, on kadu väga suur ja vahvel puruneb pärast kerget kukkumist valmistoote valmistamisel. Seetõttu on kõrgsageduslike kristallide saavutamiseks vaja kasutada kolm korda ülemheli, viis korda ülemtoonide ja seitse korda ülemtoonide tehnoloogiat.
Näiteks 20MHz põhisagedusega kristalli puhul saab viie ülemheli järel saada 100MHz kristalli. Üldiselt võib kogemuste põhjal öelda, et alla 40 MHz on põhisageduse kristall, üle 40 MHz on aga ülemtoonide kristall.
Nende kahe kasutuses on ka teatav erinevus, näiteks põhisageduse kristall vajab töötamiseks ainult vastavat mahtuvust, samas kui ülemtoonikristall vajab ülemhelisageduse vibreerimiseks koos töötamiseks induktiivsust ja mahtuvust, vastasel juhul see saab vibreerida ainult põhisagedust.
