Parimi i punës së oshilatorit cistal

Përmbledhje e oshilatorit kristal

Oscilator kristal i referohet meshës së prerë nga një kristal kuarci sipas një këndi të caktuar të azimutit, rezonator kristal kuarci, i referuar si kristal kuarci ose oshilator kristal;Elementi kristal me IC të shtuar brenda paketës quhet oshilator kristal.Produktet e saj ambalazhohen përgjithësisht në kuti metalike, por edhe në kuti qelqi, qeramike apo plastike.

Parimi i punës së oshilatorit kristal

Oscilatori i kristalit të kuarcit është një pajisje rezonante e bërë nga efekti piezoelektrik i kristalit të kuarcit.Përbërja e tij bazë është afërsisht si më poshtë: Nga një kristal kuarci sipas një fete të caktuar azimuti, i veshur me shtresë argjendi në dy sipërfaqet e tij përkatëse si elektroda, i salduar një tel plumbi në secilën elektrodë lidhet me kunjin, së bashku me guaskën e ambalazhit të përbërë. një rezonator kristal kuarci, i referuar si kristal kuarci ose kristal, dridhje kristali.Produktet e saj ambalazhohen përgjithësisht në kuti metalike, por edhe në kuti qelqi, qeramike apo plastike.

Nëse një fushë elektrike aplikohet në dy elektrodat e një kristali kuarci, çipi deformohet mekanikisht.Në të kundërt, nëse presioni mekanik ushtrohet në të dy anët e çipit, do të krijohet një fushë elektrike në drejtimin përkatës të çipit.Ky fenomen fizik quhet efekt piezoelektrik.Nëse aplikohen tensione alternative në dy polet e çipit, çipi do të gjenerojë dridhje mekanike, të cilat nga ana tjetër do të gjenerojnë fusha elektrike të alternuara.

Në përgjithësi, amplituda e dridhjes mekanike të çipit dhe amplituda e fushës elektrike alternative është shumë e vogël, por kur frekuenca e tensionit alternativ të aplikuar është një vlerë specifike, amplituda rritet ndjeshëm, shumë më e madhe se ajo e frekuencave të tjera. , ky fenomen quhet rezonancë piezoelektrike, e cila është shumë e ngjashme me rezonancën e qarkut LC.Frekuenca e saj rezonante lidhet me mënyrën e prerjes, gjeometrinë dhe madhësinë e çipit.

Kur kristali nuk dridhet, ai mund të konsiderohet si një kondensator i sheshtë i quajtur kapaciteti elektrostatik C, dhe madhësia e tij lidhet me madhësinë gjeometrike të çipit dhe sipërfaqen e elektrodës, përgjithësisht rreth disa metoda të lëkurës deri në dhjetëra metoda të lëkurës. .Kur kristali lëkundet, inercia e dridhjes mekanike është e barabartë me induktancën L. Në përgjithësi, vlerat e L variojnë nga dhjetëra në qindra gradë.Elasticiteti i çipit mund të jetë i barabartë me kapacitetin C, i cili është shumë i vogël, zakonisht vetëm 0,0002 ~ 0,1 pikogram.Humbja e shkaktuar nga fërkimi gjatë vibrimit të vaferës është e barabartë me R, e cila ka një vlerë prej rreth 100 ohms.Për shkak se induktiviteti ekuivalent i çipit është shumë i madh, dhe C është shumë i vogël, R është gjithashtu i vogël, kështu që faktori i cilësisë Q i qarkut është shumë i madh, deri në 1000 ~ 10000. Përveç kësaj, frekuenca rezonante e vetë çipit në thelb lidhet vetëm me mënyrën e prerjes, gjeometrinë dhe madhësinë e çipit, dhe mund të bëhet me saktësi, kështu që qarku i oshilatorit i përbërë nga rezonatorë kuarci mund të marrë stabilitet të frekuencës së lartë.

Kompjuterët kanë një qark kohor dhe megjithëse termi "orë" përdoret zakonisht për t'iu referuar këtyre pajisjeve, ato nuk janë në të vërtetë orë në kuptimin e zakonshëm.Ata mund të quhen më mirë kohëmatës.Kohëmatësi i një kompjuteri është zakonisht një kristal kuarci i përpunuar saktësisht që lëkundet brenda kufijve të tij të tensionit në një frekuencë që varet nga mënyra se si pritet vetë kristali dhe sa tensioni i nënshtrohet.Ekzistojnë dy regjistra të lidhur me çdo kristal kuarci, një numërues dhe një regjistër mbajtës.Çdo lëkundje e kristalit të kuarcit zvogëlon numëruesin me një.Kur numëruesi zvogëlohet në 0, gjenerohet një ndërprerje dhe numëruesi ringarkon vlerën fillestare nga regjistri i mbajtjes.Kjo qasje bën të mundur programimin e një kohëmatësi për të gjeneruar 60 ndërprerje në sekondë (ose në çdo frekuencë tjetër të dëshiruar).Çdo ndërprerje quhet tik-tak i orës.

Në terma elektrike, oshilatori kristal mund të jetë i barabartë me një rrjet me dy terminale të një kondensatori dhe një rezistence paralelisht dhe një kondensator në seri.Në inxhinierinë elektrike, ky rrjet ka dy pika rezonance, të cilat ndahen në frekuenca të larta dhe të ulëta.Frekuenca më e ulët është rezonanca serike, dhe frekuenca më e lartë është rezonanca paralele.Për shkak të karakteristikave të vetë kristalit, distanca midis dy frekuencave është mjaft e afërt.Në këtë diapazon shumë të ngushtë të frekuencës, oshilatori kristal është i barabartë me një induktor, kështu që për sa kohë që dy skajet e oshilatorit kristal janë të lidhur paralelisht me kondensatorët e duhur, ai do të formojë një qark rezonancë paralele.Ky qark rezonant paralel mund të shtohet në një qark reagimi negativ për të formuar një qark lëkundjeje sinusoidale.Për shkak se diapazoni i frekuencës së oshilatorit kristal ekuivalent me induktivitetin është shumë i ngushtë, frekuenca e këtij oshilatori nuk do të ndryshojë shumë edhe nëse parametrat e komponentëve të tjerë ndryshojnë shumë.

Oscilator kristal ka një parametër të rëndësishëm, që është vlera e kapacitetit të ngarkesës, zgjidhni kapacitetin paralel të barabartë me vlerën e kapacitetit të ngarkesës, mund të merrni frekuencën nominale të rezonancës së oshilatorit kristal.Lëkundjet e përgjithshme të qarkut të kristalit të dridhjeve janë në skajet e kundërta të një amplifikatori invertues të lidhur me kristalet kanë dy kapacitet që merr skajet e kristaleve, përkatësisht çdo kapacitet në anën tjetër të marrësit, kapaciteti i dy kondensatorëve në vlerë serike duhet të jetë i barabartë. për kapacitetin e ngarkesës, ju lutemi kushtojini vëmendje kunjat e përgjithshme IC kanë kapacitetin ekuivalent të hyrjes, kjo nuk mund të injorohet.Në përgjithësi, kapaciteti i ngarkesës së oshilatorit kristal është 15 ose 12.5 lëkurë.Nëse merret parasysh kapaciteti ekuivalent i hyrjes së kunjave përbërëse, qarku i lëkundjes së oshilatorit kristal i përbërë nga dy kondensatorë të lëkurës 22 është një zgjedhje më e mirë.