Kristalinio osciliatoriaus santrauka
Kristalinis osciliatorius reiškia plokštelę, išpjautą iš kvarco kristalo pagal tam tikrą azimuto kampą, kvarco kristalų rezonatorių, vadinamą kvarco kristalu arba kristalų osciliatoriumi;Krištolinis elementas su IC, pridėtu pakuotės viduje, vadinamas kristalų osciliatoriumi.Jos gaminiai dažniausiai pakuojami į metalinius dėklus, taip pat į stiklinius, keramikinius ar plastikinius dėklus.
Kristalinio osciliatoriaus veikimo principas
Kvarcinio kristalo osciliatorius yra rezonansinis įtaisas, pagamintas iš kvarco kristalo pjezoelektrinio efekto.Jo pagrindinė sudėtis yra maždaug tokia: Iš kvarco kristalo pagal tam tikrą azimuto pjūvį, padengtą sidabro sluoksniu ant dviejų atitinkamų paviršių kaip elektrodų, suvirintas švino laidas ant kiekvieno elektrodo yra prijungtas prie kaiščio, sujungtas su pakuotės apvalkalu. kvarco kristalo rezonatorius, vadinamas kvarco kristalu arba kristalu, kristalų vibracija.Jos gaminiai dažniausiai pakuojami į metalinius dėklus, taip pat į stiklinius, keramikinius ar plastikinius dėklus.
Jei ant dviejų kvarco kristalo elektrodų veikiamas elektrinis laukas, lustas deformuojasi mechaniškai.Ir atvirkščiai, jei abiejose lusto pusėse veikiamas mechaninis slėgis, atitinkama lusto kryptimi bus generuojamas elektrinis laukas.Šis fizikinis reiškinys vadinamas pjezoelektriniu efektu.Jei kintamoji įtampa yra taikoma dviems lusto poliams, lustas generuos mechanines vibracijas, kurios savo ruožtu generuos kintamus elektrinius laukus.
Apskritai, lusto mechaninės vibracijos amplitudė ir kintamojo elektrinio lauko amplitudė yra labai maža, tačiau kai naudojamos kintamosios įtampos dažnis yra tam tikra reikšmė, amplitudė žymiai padidėja, daug daugiau nei kitų dažnių. , šis reiškinys vadinamas pjezoelektriniu rezonansu, kuris labai panašus į LC grandinės rezonansą.Jo rezonansinis dažnis yra susijęs su pjovimo režimu, geometrija ir lusto dydžiu.
Kai kristalas nevibruoja, jis gali būti laikomas plokščiu kondensatoriumi, vadinamu elektrostatine talpa C, o jo dydis yra susijęs su geometriniu lusto dydžiu ir elektrodo plotu, paprastai nuo kelių odos metodų iki dešimčių odos metodų. .Kai kristalas svyruoja, mechaninės vibracijos inercija yra lygi induktyvumui L. Paprastai L reikšmės svyruoja nuo dešimčių iki šimtų laipsnių.Lusto elastingumas gali būti lygus C talpai, kuri yra labai maža, paprastai tik 0,0002 ~ 0,1 pikogramo.Nuostoliai, atsirandantys dėl trinties plokštelės vibracijos metu, yra lygiaverčiai R, kurio vertė yra apie 100 omų.Kadangi lygiavertis lusto induktyvumas yra labai didelis, o C yra labai mažas, R taip pat yra mažas, todėl grandinės kokybės koeficientas Q yra labai didelis, iki 1000 ~ 10 000. Be to, paties lusto rezonansinis dažnis iš esmės yra susijęs tik su pjovimo režimu, geometrija ir lusto dydžiu ir gali būti atliktas tiksliai, todėl osciliatoriaus grandinė, sudaryta iš kvarcinių rezonatorių, gali gauti aukšto dažnio stabilumą.
Kompiuteriai turi laiko nustatymo grandinę, ir nors terminas „laikrodis“ dažniausiai vartojamas šiems įrenginiams apibūdinti, iš tikrųjų jie nėra laikrodžiai įprasta prasme.Jie gali būti geriau vadinami laikmačiais.Kompiuterio laikmatis paprastai yra tiksliai apdirbtas kvarco kristalas, kuris svyruoja savo įtempimo ribose tokiu dažniu, kuris priklauso nuo to, kaip pats kristalas pjaustomas ir kiek jis yra įtemptas.Su kiekvienu kvarco kristalu yra susieti du registrai, skaitiklis ir laikymo registras.Kiekvienas kvarco kristalo svyravimas sumažina skaitiklį vienu.Kai skaitiklis sumažėja iki 0, sugeneruojamas pertraukimas ir skaitiklis iš naujo įkelia pradinę reikšmę iš sulaikymo registro.Šis metodas leidžia užprogramuoti laikmatį generuoti 60 pertraukimų per sekundę (arba bet kuriuo kitu norimu dažniu).Kiekvienas pertraukimas vadinamas laikrodžio tiksėjimu.
Elektrine prasme kristalinis generatorius gali būti lygiavertis dviejų gnybtų tinklui, susidedančiam iš kondensatoriaus ir rezistoriaus lygiagrečiai ir kondensatoriaus nuosekliai.Elektrotechnikoje šis tinklas turi du rezonansinius taškus, kurie skirstomi į aukštus ir žemus dažnius.Žemesnis dažnis yra serijinis rezonansas, o didesnis dažnis - lygiagretusis rezonansas.Dėl paties kristalo savybių atstumas tarp dviejų dažnių yra gana artimas.Šiame labai siaurame dažnių diapazone kristalinis osciliatorius yra lygiavertis induktoriui, todėl tol, kol du kristalinio generatoriaus galai yra sujungti lygiagrečiai su atitinkamais kondensatoriais, jis sudarys lygiagrečią rezonanso grandinę.Šią lygiagrečią rezonansinę grandinę galima pridėti prie neigiamo grįžtamojo ryšio grandinės, kad susidarytų sinusoidinė virpesių grandinė.Kadangi kristalinio osciliatoriaus dažnių diapazonas, atitinkantis induktyvumą, yra labai siauras, šio osciliatoriaus dažnis labai nepasikeis, net jei kitų komponentų parametrai labai skirsis.
Kristalinis generatorius turi svarbų parametrą, tai yra apkrovos talpos vertė, pasirinkite lygiagrečią talpą, lygią apkrovos talpos vertei, gali gauti vardinį kristalų generatoriaus rezonanso dažnį.Bendrosios vibracijos kristalų virpesių grandinė yra priešinguose invertuojančio stiprintuvo galuose, prijungtuose prie kristalų, turinčių dviejų talpų kristalų galus, atitinkamai kiekviena talpa kitoje priėmimo pusėje, dviejų kondensatorių talpa nuosekliai turi būti lygi. Atsižvelgiant į apkrovos talpą, atkreipkite dėmesį į tai, kad bendrieji IC kontaktai turi lygiavertę įvesties talpą, to negalima ignoruoti.Paprastai kristalų generatoriaus apkrovos talpa yra 15 arba 12,5 odos.Jei atsižvelgiama į lygiavertę komponentų kaiščių įvesties talpą, kristalinio generatoriaus virpesių grandinė, sudaryta iš dviejų 22 odos kondensatorių, yra geresnis pasirinkimas.
Paskelbimo laikas: 2021-10-20