Il-Prinċipju ta 'Ħidma ta' Cystal Oscillator

Sommarju tal-oxxillatur tal-kristall

Oxxillatur tal-kristall jirreferi għall-wafer maqtugħ minn kristall tal-kwarz skond ċertu Angolu ażimut, resonatur tal-kristall tal-kwarz, imsejjaħ kristall tal-kwarz jew oxxillatur tal-kristall;L-element tal-kristall b'IC miżjud ġewwa l-pakkett jissejjaħ oxxillatur tal-kristall.Il-prodotti tiegħu huma ġeneralment ippakkjati f'kaxxi tal-metall, iżda wkoll f'kaxxi tal-ħġieġ, ċeramika jew plastik.

Prinċipju ta 'ħidma ta' oxxillatur tal-kristall

Oxxillatur tal-kristall tal-kwarz huwa apparat reżonanti magħmul minn effett pjeżoelettriku tal-kristall tal-kwarz.Il-kompożizzjoni bażika tagħha hija bejn wieħed u ieħor kif ġej: Minn kristall tal-kwarz skond ċertu porzjon ta 'ażimut, miksi b'saff tal-fidda fuq iż-żewġ uċuħ korrispondenti tiegħu bħala elettrodi, iwweldjat wajer taċ-ċomb fuq kull elettrodu huwa konness mal-pin, flimkien mal-qoxra tal-pakkett kostitwita resonatur tal-kristall tal-kwarz, imsejjaħ kristall tal-kwarz jew kristall, vibrazzjoni tal-kristall.Il-prodotti tiegħu huma ġeneralment ippakkjati f'kaxxi tal-metall, iżda wkoll f'kaxxi tal-ħġieġ, ċeramika jew plastik.

Jekk kamp elettriku jiġi applikat għaż-żewġ elettrodi ta 'kristall tal-kwarz, iċ-ċippa tiddeforma mekkanikament.Bil-maqlub, jekk tiġi applikata pressjoni mekkanika fuq iż-żewġ naħat taċ-ċippa, se jiġi ġġenerat kamp elettriku fid-direzzjoni korrispondenti taċ-ċippa.Dan il-fenomenu fiżiku jissejjaħ effett pjeżoelettriku.Jekk jiġu applikati vultaġġi alternanti għaż-żewġ arbli taċ-ċippa, iċ-ċippa tiġġenera vibrazzjonijiet mekkaniċi, li min-naħa tagħhom tiġġenera kampi elettriċi alternanti.

B'mod ġenerali, l-amplitudni tal-vibrazzjoni mekkanika taċ-ċippa u l-amplitudni tal-kamp elettriku li jalterna hija żgħira ħafna, iżda meta l-frekwenza tal-vultaġġ alternanti applikat hija valur speċifiku, l-amplitudni tiżdied b'mod sinifikanti, ħafna akbar minn dik ta 'frekwenzi oħra , dan il-fenomenu jissejjaħ reżonanza pjeżoelettrika, li hija simili ħafna għar-reżonanza taċ-ċirkwit LC.Il-frekwenza reżonanti tagħha hija relatata mal-mod tat-tqattigħ, il-ġeometrija u d-daqs taċ-ċippa.

Meta l-kristall ma jivvibra, jista 'jitqies bħala kapaċitatur ċatt imsejjaħ capacitance elettrostatika C, u d-daqs tiegħu huwa relatat mad-daqs ġeometriku taċ-ċippa u ż-żona tal-elettrodu, ġeneralment madwar ftit metodu tal-ġilda għal għexieren ta' metodu tal-ġilda .Meta l-kristall joxxilla, l-inerzja tal-vibrazzjoni mekkanika hija ekwivalenti għall-inductance L. Ġeneralment, il-valuri L ivarjaw minn għexieren sa mijiet ta 'gradi.L-elastiċità taċ-ċippa tista 'tkun ekwivalenti għal capacitance C, li hija żgħira ħafna, ġeneralment biss 0.0002 ~ 0.1 picograms.It-telf ikkawżat mill-frizzjoni waqt il-vibrazzjoni tal-wejfer huwa ekwivalenti għal R, li għandu valur ta 'madwar 100 ohms.Minħabba li l-inductance ekwivalenti taċ-ċippa hija kbira ħafna, u C hija żgħira ħafna, R hija wkoll żgħira, għalhekk il-fattur ta 'kwalità Q taċ-ċirkwit huwa kbir ħafna, sa 1000 ~ 10000. Barra minn hekk, il-frekwenza reżonanti taċ-ċippa nnifisha hija bażikament relatata biss mal-mod tat-tqattigħ, il-ġeometrija u d-daqs taċ-ċippa, u jista 'jsir b'mod preċiż, għalhekk iċ-ċirkwit tal-oxxillatur magħmul minn reżonaturi tal-kwarz jista' jikseb stabbiltà ta 'frekwenza għolja.

Il-kompjuters għandhom ċirkwit tal-ħin, u għalkemm it-terminu "arloġġ" huwa komunement użat biex jirreferi għal dawn l-apparati, fil-fatt mhumiex arloġġi fis-sens tas-soltu.Jistgħu jissejħu aħjar tajmers.It-tajmer tal-kompjuter huwa ġeneralment kristall tal-kwarz maħdum b'mod preċiż li joxxilla fil-limiti tat-tensjoni tiegħu bi frekwenza li tiddependi fuq kif jinqata' l-kristall innifsu u kemm ikun suġġett għal tensjoni.Hemm żewġ reġistri assoċjati ma 'kull kristall tal-kwarz, counter u reġistru tal-istiva.Kull oxxillazzjoni tal-kristall tal-kwarz tnaqqas il-counter b'wieħed.Meta l-counter jonqos għal 0, tiġi ġġenerata interruzzjoni u l-counter jerġa' jgħabbi l-valur inizjali mir-reġistru tal-istiva.Dan l-approċċ jagħmilha possibbli li jiġi pprogrammat tajmer biex jiġġenera 60 interruzzjoni kull sekonda (jew fi kwalunkwe frekwenza oħra mixtieqa).Kull interruzzjoni tissejjaħ immarka tal-arloġġ.

F'termini elettriċi, oxxillatur tal-kristall jista 'jkun ekwivalenti għal netwerk b'żewġ terminali ta' capacitor u resistor b'mod parallel u capacitor f'serje.Fl-inġinerija elettrika, dan in-netwerk għandu żewġ punti ta 'reżonanza, li huma maqsuma fi frekwenzi għoljin u baxxi.Il-frekwenza aktar baxxa hija reżonanza tas-serje, u l-frekwenza ogħla hija reżonanza parallela.Minħabba l-karatteristiċi tal-kristall innifsu, id-distanza bejn iż-żewġ frekwenzi hija pjuttost qrib.F'din il-firxa ta 'frekwenza dejqa ħafna, l-oxxillatur tal-kristall huwa ekwivalenti għal inductor, hekk sakemm iż-żewġt itruf tal-oxxillatur tal-kristall huma konnessi b'mod parallel ma' capacitors xierqa, se jifforma ċirkwit ta 'reżonanza parallela.Dan iċ-ċirkwit reżonanti parallel jista 'jiġi miżjud ma' ċirkwit ta 'feedback negattiv biex jifforma ċirkwit ta' oxxillazzjoni sinusojdali.Minħabba li l-firxa tal-frekwenza tal-oxxillatur tal-kristall ekwivalenti għall-inductance hija dejqa ħafna, il-frekwenza ta 'dan l-oxxillatur mhux se tbiddel ħafna anke jekk il-parametri ta' komponenti oħra jvarjaw ħafna.

Oxxillatur tal-kristall għandu parametru importanti, jiġifieri l-valur tal-kapaċità tat-tagħbija, agħżel il-kapaċità parallela ugwali għall-valur tal-kapaċità tat-tagħbija, tista 'tikseb il-frekwenza tar-reżonanza nominali tal-oxxillatur tal-kristall.Ċirkwit ta 'oxxillazzjoni tal-kristall ta' vibrazzjoni ġenerali huma fi truf opposti ta 'amplifikatur li jinverti konness mal-kristalli għandhom żewġ capacitance jirċievi t-truf tal-kristalli, rispettivament kull capacitance fuq in-naħa l-oħra tar-riċevitur, il-kapaċità taż-żewġ capacitors fil-valur tas-serje għandha tkun ugwali għall-kapaċità tat-tagħbija, jekk jogħġbok oqgħod attent li pins IC ġenerali għandhom il-kapaċità ta 'input ekwivalenti, dan ma jistax jiġi injorat.Ġeneralment, il-kapaċità tat-tagħbija tal-oxxillatur tal-kristall hija 15 jew 12.5 ġilda.Jekk titqies il-kapaċità tad-dħul ekwivalenti tal-pinnijiet tal-komponenti, iċ-ċirkwit tal-oxxillazzjoni tal-oxxillatur tal-kristall magħmul minn żewġ capacitors tal-ġilda ta '22 hija għażla aħjar.