Rezumatul oscilatorului cu cristal
Oscilatorul de cristal se referă la plăcuța tăiată dintr-un cristal de cuarț în funcție de un anumit unghi de azimut, rezonator cu cristal de cuarț, denumit cristal de cuarț sau oscilator de cristal;Elementul de cristal cu IC adăugat în interiorul pachetului se numește oscilator de cristal.Produsele sale sunt în general ambalate în cutii metalice, dar și în cutii de sticlă, ceramică sau plastic.
Principiul de funcționare al oscilatorului cu cristal
Oscilatorul cu cristal de cuarț este un dispozitiv rezonant realizat din efectul piezoelectric al cristalului de cuarț.Compoziția sa de bază este aproximativ următoarea: Dintr-un cristal de cuarț conform unei anumite felii de azimut, acoperit cu un strat de argint pe cele două suprafețe corespunzătoare ca electrozi, sudat un fir de plumb pe fiecare electrod este conectat la știft, cuplat cu învelișul pachetului constituit un rezonator cu cristal de cuarț, denumit cristal de cuarț sau cristal, vibrație de cristal.Produsele sale sunt în general ambalate în cutii metalice, dar și în cutii de sticlă, ceramică sau plastic.
Dacă se aplică un câmp electric celor doi electrozi ai unui cristal de cuarț, cipul se deformează mecanic.În schimb, dacă se aplică presiune mecanică pe ambele părți ale cipului, va fi generat un câmp electric în direcția corespunzătoare a cipului.Acest fenomen fizic se numește efect piezoelectric.Dacă se aplică tensiuni alternative la cei doi poli ai cipului, cip va genera vibrații mecanice, care la rândul lor vor genera câmpuri electrice alternative.
În general, amplitudinea vibrației mecanice a cipului și amplitudinea câmpului electric alternativ este foarte mică, dar când frecvența tensiunii alternative aplicate este o valoare specifică, amplitudinea crește semnificativ, mult mai mare decât cea a altor frecvențe. , acest fenomen se numește rezonanță piezoelectrică, care este foarte asemănătoare cu rezonanța circuitului LC.Frecvența sa de rezonanță este legată de modul de tăiere, geometria și dimensiunea așchiei.
Când cristalul nu vibrează, acesta poate fi privit ca un condensator plat numit capacitate electrostatică C, iar dimensiunea sa este legată de dimensiunea geometrică a cipului și de zona electrodului, în general aproximativ câteva metode de piele la zeci de metode de piele .Când cristalul oscilează, inerția vibrației mecanice este echivalentă cu inductanța L. În general, valorile L variază de la zeci la sute de grade.Elasticitatea cipului poate fi echivalentă cu capacitatea C, care este foarte mică, de obicei doar 0,0002 ~ 0,1 picograme.Pierderea cauzată de frecare în timpul vibrației plachetei este echivalentă cu R, care are o valoare de aproximativ 100 ohmi.Deoarece inductanța echivalentă a cipului este foarte mare și C este foarte mică, R este de asemenea mic, astfel încât factorul de calitate Q al circuitului este foarte mare, până la 1000 ~ 10000. În plus, frecvența de rezonanță a cipului în sine practic are legătură doar cu modul de tăiere, geometria și dimensiunea cipului și poate fi realizată cu precizie, astfel încât circuitul oscilator compus din rezonatoare de cuarț poate obține stabilitate de înaltă frecvență.
Calculatoarele au un circuit de sincronizare și, deși termenul „ceas” este folosit în mod obișnuit pentru a se referi la aceste dispozitive, ele nu sunt de fapt ceasuri în sensul obișnuit.Ar putea fi mai bine numiți cronometre.Cronometrul unui computer este de obicei un cristal de cuarț prelucrat cu precizie care oscilează în limitele sale de tensiune la o frecvență care depinde de modul în care este tăiat cristalul însuși și de cât de multă tensiune este supus.Există două registre asociate fiecărui cristal de cuarț, un numărător și un registru de reținere.Fiecare oscilație a cristalului de cuarț scade contorul cu unul.Când contorul scade la 0, este generată o întrerupere și contorul reîncarcă valoarea inițială din registrul de reținere.Această abordare face posibilă programarea unui temporizator pentru a genera 60 de întreruperi pe secundă (sau la orice altă frecvență dorită).Fiecare întrerupere se numește tic de ceas.
În termeni electrici, oscilatorul cu cristal poate fi echivalent cu o rețea cu două terminale de un condensator și un rezistor în paralel și un condensator în serie.În inginerie electrică, această rețea are două puncte de rezonanță, care sunt împărțite în frecvențe înalte și joase.Frecvența inferioară este rezonanța în serie, iar frecvența mai mare este rezonanța paralelă.Datorită caracteristicilor cristalului în sine, distanța dintre cele două frecvențe este destul de apropiată.În acest interval de frecvență foarte îngust, oscilatorul cu cristal este echivalent cu un inductor, așa că atâta timp cât cele două capete ale oscilatorului cu cristal sunt conectate în paralel cu condensatori corespunzători, acesta va forma un circuit de rezonanță paralel.Acest circuit rezonant paralel poate fi adăugat la un circuit de feedback negativ pentru a forma un circuit de oscilație sinusoidal.Deoarece intervalul de frecvență al oscilatorului cu cristal echivalent cu inductanța este foarte îngust, frecvența acestui oscilator nu se va schimba prea mult, chiar dacă parametrii altor componente variază foarte mult.
Oscilatorul de cristal are un parametru important, adică valoarea capacității de sarcină, selectați capacitatea paralelă egală cu valoarea capacității de sarcină, poate obține frecvența nominală de rezonanță a oscilatorului cu cristal.Circuitul general de oscilație a cristalului de vibrație se află la capete opuse ale unui amplificator inversor conectat la cristale au două capacități primesc capetele cristalelor, respectiv fiecare capacitate de pe cealaltă parte a recepției, capacitatea celor doi condensatori în valoare de serie ar trebui să fie egală la capacitatea de sarcină, vă rugăm să acordați atenție că pinii IC generali au o capacitate de intrare echivalentă, acest lucru nu poate fi ignorat.În general, capacitatea de sarcină a oscilatorului cu cristal este de 15 sau 12,5 skin.Dacă se ia în considerare capacitatea de intrare echivalentă a pinilor componente, circuitul de oscilație al oscilatorului cu cristal compus din doi condensatori de 22 de piele este o alegere mai bună.
Ora postării: Oct-20-2021