Kristal osziladorearen laburpena
Kristal osziladoreak kuartzozko kristal batetik moztutako obleari erreferentzia egiten dio angelu azimutiko jakin baten arabera, kuartzo kristalezko erresonatzaile, kuartzo kristal edo kristal osziladore gisa aipatzen dena;Paketearen barruan IC gehituta duen kristal elementuari kristal osziladore deitzen zaio.Bere produktuak, oro har, metalezko kutxetan ontziratzen dira, baina baita kristalezko kutxetan, zeramikazkoetan edo plastikoetan ere.
Kristal osziladorearen funtzionamendu-printzipioa
Kuartzo kristalezko osziladorea kuartzo kristalaren efektu piezoelektrikoz egindako erresonantzia-gailu bat da.Bere oinarrizko konposizioa honako hau da gutxi gorabehera: kuartzozko kristal batetik azimut xerra jakin baten arabera, elektrodo gisa dagozkion bi gainazaletan zilarrezko geruzaz estalita, elektrodo bakoitzean berunezko hari bat soldatuta dago pinarekin lotzen da, osatutako pakete-oskolarekin batera. kuartzo kristalezko erresonagailu bat, kuartzo kristala edo kristala, kristal bibrazioa.Bere produktuak, oro har, metalezko kutxetan ontziratzen dira, baina baita kristalezko kutxetan, zeramikazkoetan edo plastikoetan ere.
Kuartzo kristal baten bi elektrodoei eremu elektrikoa aplikatzen bazaie, txipa mekanikoki deformatzen da.Aitzitik, txiparen bi aldeetan presio mekanikoa aplikatzen bada, eremu elektriko bat sortuko da txiparen dagokion norabidean.Fenomeno fisiko honi efektu piezoelektriko deritzo.Txiparen bi poloetan tentsio alternoak aplikatzen badira, txipak bibrazio mekanikoak sortuko ditu, eta, aldi berean, eremu elektriko alternoak sortuko dira.
Oro har, txiparen bibrazio mekanikoaren anplitudea eta eremu elektriko alternoaren anplitudea oso txikia da, baina aplikatutako tentsio alternoaren maiztasuna balio zehatza denean, anplitudea nabarmen handitzen da, beste maiztasun batzuena baino askoz handiagoa. , fenomeno honi erresonantzia piezoelektriko deritzo, LC zirkuituaren erresonantziaren oso antzekoa dena.Bere erresonantzia-maiztasuna ebaketa-moduarekin, geometriarekin eta txirbilaren tamainarekin lotuta dago.
Kristalak bibratzen ez duenean, kondentsadore lau gisa kontsidera daiteke C kapazitantzia elektrostatikoa deritzona, eta bere tamaina txiparen tamaina geometrikoarekin eta elektrodoaren eremuarekin erlazionatuta dago, oro har, azaleko metodo gutxi batzuk azaleko metodoekin. .Kristala oszilatzen denean, bibrazio mekanikoaren inertzia L induktantziaren baliokidea da. Orokorrean, L balioak hamarretatik ehunka gradu bitartekoak dira.Txiparen elastikotasuna C kapazitatearen baliokidea izan daiteke, hau da, oso txikia dena, normalean 0,0002 ~ 0,1 pikogramo bakarrik.Obleen bibrazioan marruskadurak eragindako galera R-ren baliokidea da, 100 ohmio inguruko balioa duena.Txiparen induktantzia baliokidea oso handia denez eta C oso txikia denez, R ere txikia da, beraz, zirkuituaren Q kalitate-faktorea oso handia da, 1000 ~ 10000 arte. Horrez gain, txiparen beraren erresonantzia-maiztasuna. Funtsean, txiparen ebaketa-moduarekin, geometriarekin eta tamainarekin bakarrik dago lotuta, eta zehatz-mehatz egin daiteke, beraz, kuartzozko erresonadoreez osatutako osziladore-zirkuitua maiztasun handiko egonkortasuna lor dezake.
Ordenagailuek denbora-zirkuitu bat dute, eta gailu horiei erreferentzia egiteko "erloju" terminoa normalean erabiltzen bada ere, ez dira erlojuak ohiko zentzuan.Baliteke tenporizadoreak deitzea hobeto.Ordenagailuaren tenporizadorea, normalean, zehatz mekanizatutako kuartzozko kristala da, eta bere tentsio-mugetan oszilatzen da, kristala bera nola mozten den eta zenbateko tentsioa jasaten duen maiztasunarekin.Kuartzozko kristal bakoitzari bi erregistro daude, kontagailua eta atxikipen erregistroa.Kuartzo kristalaren oszilazio bakoitzak kontagailua bat gutxitzen du.Kontadorea 0ra jaisten denean, eten bat sortzen da eta kontagailuak hasierako balioa berriro kargatzen du atxikipen erregistrotik.Planteamendu honek tenporizadore bat programatzea ahalbidetzen du segundoko 60 eten sortzeko (edo nahi den beste edozein maiztasunean).Eten bakoitzari erloju-tick deitzen zaio.
Termino elektrikoetan, kristalezko osziladorea kondentsadore baten eta erresistentzia paraleloan eta seriean dagoen kondentsadore baten bi terminal sare baten baliokidea izan daiteke.Ingeniaritza elektrikoan, sare honek bi erresonantzia puntu ditu, maiztasun altuetan eta baxuetan banatzen direnak.Maiztasun txikiagoa serieko erresonantzia da, eta maiztasun handiagoa erresonantzia paraleloa.Kristalaren beraren ezaugarriak direla eta, bi maiztasunen arteko distantzia nahiko hurbila da.Maiztasun-tarte oso estu honetan, kristal-osziladorea induzidore baten baliokidea da, beraz, kristal-osziladorearen bi muturrak kondentsadore egokiekin paraleloan konektatzen diren bitartean, erresonantzia-zirkuitu paralelo bat osatuko du.Zirkuitu erresonante paralelo hau feedback negatiboko zirkuitu bati gehi dakioke oszilazio-zirkuitu sinusoidala osatzeko.Induktantziaren baliokide den kristal-osziladorearen maiztasun-tartea oso estua denez, osziladore honen maiztasuna ez da asko aldatuko beste osagai batzuen parametroak asko aldatzen badira ere.
Kristal osziladoreak parametro garrantzitsu bat du, hau da, karga-kapazitate-balioa, hautatu karga-kapazitate-balioaren berdina den kapazitate paraleloa, kristal-osziladorearen erresonantzia-maiztasun nominala lor dezake.Bibrazio-kristalen oszilazio-zirkuitu orokorrak kristalekin konektatutako alderantzizko anplifikadore baten muturretan daude bi kapazitantzia dituzte kristalen muturrak jasotzen dituzte, hurrenez hurren, kapazitate bakoitza hartzailearen beste aldean, serieko balioan dauden bi kondentsadoreen ahalmena berdina izan behar da. Karga-kapazitateari, mesedez, arreta jarri IC pin orokorrei sarrerako kapazitate baliokidea dutenei, hau ezin da alde batera utzi.Orokorrean, kristal osziladorearen karga-kapazitatea 15 edo 12,5 azala da.Osagaien pinen sarrerako kapazitate baliokidea kontuan hartzen bada, 22 azaleko bi kondentsadorez osatutako kristal osziladorearen oszilazio-zirkuitua aukera hobea da.
Argitalpenaren ordua: 2021-10-20