Resumé vum Kristalloszillator
Crystal Oszilléierer bezitt sech op de wafer aus engem Quarz Kristall geschnidde no engem bestëmmte Azimut Wénkel, Quarz Kristallsglas produzéiert resonator, als Quarz Kristallsglas produzéiert oder Kristallsglas produzéiert Oszilléierer;D'Kristallelement mat IC bäigefüügt am Package gëtt Kristalloszillator genannt.Seng Produkter gi meeschtens a Metallkëschte verpackt, awer och a Glaskëschten, Keramik oder Plastik.
Aarbechtsprinzip vum Kristalloszillator
Quarz Kristalloszillator ass e Resonanzapparat aus piezoelektreschen Effekt vum Quarzkristall.Seng Basis Zesummesetzung ass ongeféier wéi follegt: Vun engem Quarz Kristall no engem bestëmmten Azimut Scheiwen, Beschichtete mat Sëlwer Schicht op seng zwou entspriechend Fläch als Elektroden, geschweest e Bläi Drot op all Elektrode ass un de Pin verbonnen, gekoppelt mat der Package Réibau constituéiert e Quarzkristallresonator, bezeechent als Quarzkristall oder Kristall, Kristallvibration.Seng Produkter gi meeschtens a Metallkëschte verpackt, awer och a Glaskëschten, Keramik oder Plastik.
Wann en elektrescht Feld op déi zwou Elektroden vun engem Quarzkristall applizéiert gëtt, deforméiert de Chip mechanesch.Ëmgekéiert, wann de mechanesche Drock op béide Säiten vum Chip applizéiert gëtt, gëtt en elektrescht Feld an der entspriechender Richtung vum Chip generéiert.Dëst kierperlecht Phänomen gëtt piezoelektreschen Effekt genannt.Wann alternéierend Spannungen op déi zwee Pole vum Chip applizéiert ginn, generéiert den Chip mechanesch Schwéngungen, déi ofwiesselnd elektresch Felder generéieren.
Am Allgemengen ass d'Amplitude vun der mechanescher Schwéngung vum Chip an d'Amplitude vum alternéierende elektresche Feld ganz kleng, awer wann d'Frequenz vun der ugewandter Altersspannung e spezifesche Wäert ass, erhéicht d'Amplitude wesentlech, vill méi grouss wéi déi vun anere Frequenzen , gëtt dëst Phänomen piezoelektresch Resonanz genannt, déi ganz ähnlech wéi d'Resonanz vum LC Circuit ass.Seng Resonanzfrequenz ass mat dem Schneidmodus, Geometrie a Gréisst vum Chip verbonnen.
Wann de Kristall net vibréiert, kann et als e flaache Kondensator bezeechent ginn, genannt elektrostatesch Kapazitéit C, a seng Gréisst ass mat der geometrescher Gréisst vum Chip an dem Gebitt vun der Elektrode verbonnen, allgemeng ongeféier e puer Hautmethod bis Dutzende Hautmethod .Wann de Kristall oszilléiert, ass d'Inertie vun der mechanescher Schwéngung gläichwäerteg mat der Induktioun L. Am Allgemengen, L-Wäerter variéiere vun Zénger bis Honnerte vu Grad.D'Elastizitéit vum Chip kann gläichwäerteg mat der Kapazitéit C sinn, déi ganz kleng ass, normalerweis nëmmen 0,0002 ~ 0,1 Pikogramm.De Verloscht, deen duerch Reibung während der Wafervibration verursaacht gëtt, ass gläichwäerteg mam R, deen e Wäert vu ronn 100 Ohm huet.Well déi gläichwäerteg Induktioun vum Chip ganz grouss ass, an C ganz kleng ass, ass R och kleng, sou datt de Qualitéitsfaktor Q vum Circuit ganz grouss ass, bis zu 1000 ~ 10000. Zousätzlech ass d'Resonanzfrequenz vum Chip selwer ass am Fong nëmme mat der Schneidmodus, der Geometrie an der Gréisst vum Chip verbonnen, a ka präzis gemaach ginn, sou datt den Oszillatorkrees aus Quarzresonatoren eng héich Frequenzstabilitéit kritt.
Computeren hunn en Timing Circuit, an och wann de Begrëff "Auer" allgemeng benotzt gëtt fir op dës Geräter ze referenzéieren, si si net tatsächlech Aueren am gewéinleche Sënn.Si kënne besser Timer genannt ginn.Den Timer vun engem Computer ass normalerweis e präzis machinéierte Quarzkristall, deen a senge Spannungsgrenzen oszilléiert mat enger Frequenz, déi hänkt dovun of wéi de Kristall selwer geschnidden ass a wéi vill Spannung et ausgesat ass.Et ginn zwee Registere mat all Quarzkristall assoziéiert, e Konter an e Holdregister.All Schwéngung vum Quarzkristall reduzéiert de Konter ëm een.Wann de Comptoir op 0 erofgeet, gëtt en Ënnerbriechung generéiert an de Konter lued den initialen Wäert aus dem Holdregister nei.Dës Approche mécht et méiglech en Timer ze programméieren fir 60 Ënnerbriechungen pro Sekonn ze generéieren (oder op all aner gewënschte Frequenz).All Ënnerbriechung nennt een eng Auertick.
An elektresche Begrëffer kann de Kristalloszillator gläichwäerteg sinn mat engem Zwee-Terminalnetz vun engem Kondensator an engem Widderstand parallel an engem Kondensator a Serie.Am Elektrotechnik huet dëst Netzwierk zwee Resonanzpunkten, déi an héich an niddreg Frequenzen opgedeelt sinn.Déi ënnescht Frequenz ass Serie Resonanz, an déi méi héich Frequenz ass parallel Resonanz.Wéinst de Charakteristiken vum Kristall selwer ass d'Distanz tëscht den zwou Frequenzen zimlech no.An dësem ganz schmuele Frequenzberäich ass de Kristalloszillator gläichwäerteg mat engem Induktor, soulaang wéi déi zwee Enden vum Kristalloszillator parallel mat passenden Kondensatore verbonne sinn, wäert et e parallele Resonanzkrees bilden.Dëst parallel Resonanz Circuit kann zu engem negativ Réckkopplung Circuit bäigefüügt ginn eng sinusoidal Schwéngung Circuit ze Form.Well d'Frequenzbereich vum Kristalloszillator gläichwäerteg mat der Induktioun ganz schmuel ass, wäert d'Frequenz vun dësem Oszilléierer net vill änneren, och wann d'Parameter vun anere Komponenten staark variéieren.
Crystal Oszilléierer huet e wichtege Parameter, dat ass d'Laascht capacitance Wäert, wielt der parallel capacitance gläich op d'Laascht capacitance Wäert, kann d'nominal Resonanz Frequenz vun Kristallsglas produzéiert Oszilléierer kréien.Allgemeng Schwéngungskristalloszillatiounskrees sinn op entgéintgesate Enden vun engem Invertéierend Verstärker verbonne mat de Kristalle hunn zwee Kapazitéit kritt d'Enn vun de Kristalle, respektiv all Kapazitéit op der anerer Säit vun der Empfang, d'Kapazitéit vun den zwee Kondensatoren am Seriewäert soll gläich sinn op d'Laaschtkapazitéit, kuckt w.e.g. op allgemeng IC Pins déi gläichwäerteg Input Kapazitéit hunn, dëst kann net ignoréiert ginn.Allgemeng ass d'Laaskapazitéit vum Kristalloszillator 15 oder 12,5 Haut.Wann déi gläichwäerteg Input Kapazitéit vu Komponentpins berücksichtegt gëtt, ass den Oszillatiounskrees vum Kristalloszillator aus zwee 22 Hautkondensatoren eng besser Wiel.
Post Zäit: Okt-20-2021