Bộ dao động là một thành phần cung cấp toàn bộ kết nối với thành phần đồng hồ của bộ vi xử lý. Nó có vỏ ngoài bằng nhựa hoặc kim loại và có bốn chân mà hai trong số các chân này đóng vai trò là dây dẫn điện. Chân thứ ba của bộ dao động có vai trò là ngõ ra, còn chân cuối được sử dụng để bổ sung cho các kết nối cơ học. Bộ dao động được cấu hình với bộ đệm, có nghĩa là bộ dao động có khả năng thực hiện các tác vụ điều khiển đầu ra cao.

Bộ dao động

Bộ dao động là gì?

Bộ dao động là mạch tạo ra dạng sóng liên tục, lặp lại liên tục xen kẽ mà không cần bất kỳ đầu vào nào. Bộ dao động chuyển đổi dòng điện một chiều DC thành dạng sóng xoay chiều có tần số mong muốn, được quyết định bởi các thành phần mạch bên trong. 

Bộ dao động có thể được phân loại thành nhiều loại khác nhau tùy thuộc theo tham số được xem xét, dựa trên cơ chế phản hồi, hình dạng của dạng sóng đầu ra, ... Có thể phân loại thành các dạng như:

• Cơ chế phản hồi: Dao động phản hồi mức cao và dao động phản hồi mức thấp.
• Hình dạng sóng đầu ra: Bộ tạo dao động dóng hình sin, sóng vuông hay sóng tam giác, ...
• Tần số của tín hiệu đầu ra: bộ dao động tần số thấp, bộ dao động âm thanh (có tần số đầu ra thuộc dải âm thanh), bộ dao động tần số vô tuyến, bộ dao động tần số cao, ...
• Dựa trên loại điều khiển tần số được sử dụng: bộ dao động RC, bộ dao động LC, bộ dao động thạch anh, ...
• Dựa trên tần số của dạng sóng đầu ra: bộ dao động tần số cố định và bộ dao động tần số thay đổi hoặc có thể điều chỉnh.

Khác nhau giữa thạch anh và bộ dao động

Sự khác biệt chính giữa bộ dao động và thạch anh là ở thạch anh không có nhiều tính năng như bộ tạo dao động, bởi vì nó là một trong những thành phần tạo nên bộ dao động. Thạch anh kết hợp với các bộ phận khác như bộ khuếch đại đảo ngươc, bộ đệm đầu ra thích hợp và vỏ ngoài để tạo thành bộ dao động. Hơn nữa, thạch anh cần được hiểu chỉnh chính xác để có thể phù hợp với bộ dao động. Các chi tiết khác như tham số tải hay thành phần cắt cộng hưởng cần được hoàn thiện trước khi đưa tinh thể vào bộ dao động.

Bộ dao động và thạch anh được sử dụng trong bộ vi xử lý và các thiết bị điện tử khác. Ta có thể tìm thấy các thành phần này trong máy tính xách tay, điện thoại di động hay các máy trò chơi, ... Cả bộ dao động và thạch anh đều cho phép bộ xử lý hoạt động.

Bộ dao động sẽ có giá thành cao hơn, nhưng bản thân nó có thể rung. Cả bộ dao động và thạch anh đều có những ưu điểm và nhược điểm. Thạch anh có giá thành thấp hơn nhưng bộ dao động sẽ đảm bảo hơn về mặt hiệu suất.

Độ chính xác tần số

Thạch anh có cả dạng đóng gói DIP và SMD. Độ chính xác cao nhất của tinh thể thạch anh có thể đạt tới ±5ppm. Hiện nay, KDS DT-26 và Citizen CFS206 có thể đáp ứng độ chính xác cao nhất của thạch anh SMD lên đến 10ppm. Tuy nhiên, về độ chính xác, Thạch anh không thể đạt được độ chính xác cao hơn 50 ppm của bộ dao động.

Kết nối mạch

Mức độ đầu ra của thạch anh có thể thay đổi và nó phụ thuộc vào tần số của mạch. Các thạch anh giống nhau có thể được sử dụng cho các điện áp khác nhau. Tín hiệu đầu ra của thạch anh kém hơn tín hiệu của bộ dao động và cần đồng bộ với mạch điện bên ngoài (tụ điện, điện trở và cuộn cảm). Điều đó có nghĩa, các thạch anh có tần số khác nhau phải phù hợp với các mạch bên ngoài khác nhau. Nên sử dụng các bộ dao động để có độ chính xác cao.

 Bộ dao động có kết nối dễ dàng hơn. Nó thường được tích hợp một tụ điện và cuộn cảm để tạo thành bộ lọc loại PI và đầu ra được lọc tín hiệu bằng một điện trở có giá trị nhỏ và không cần phải sử dụng thêm mạch điện phức tạp. So với thạch anh, bộ dao động có nhược điểm là mức đầu ra cố định và có giá thành cao.

Về sự khác biệt đáng kể giữa bộ dao động và thạch anh, chúng ta phải phân tích cách chọn sử dụng thạch anh hay bộ dao động tùy theo nhu cầu.