Resumé af krystaloscillator
Krystaloscillator refererer til waferen skåret fra en kvartskrystal i henhold til en bestemt azimutvinkel, kvartskrystalresonator, omtalt som kvartskrystal eller krystaloscillator;Krystalelementet med IC tilføjet inde i pakken kaldes krystaloscillator.Dets produkter er generelt pakket i metalkasser, men også i glaskasser, keramik eller plastik.
Arbejdsprincippet for krystaloscillator
Kvartskrystaloscillator er en resonansanordning lavet af piezoelektrisk effekt af kvartskrystal.Dens grundlæggende sammensætning er nogenlunde som følger: Fra en kvartskrystal i henhold til en bestemt azimutskive, belagt med sølvlag på sine to tilsvarende overflader som elektroder, svejset en blytråd på hver elektrode er forbundet til stiften, koblet med emballagens skal. en kvartskrystalresonator, kaldet kvartskrystal eller krystal, krystalvibration.Dets produkter er generelt pakket i metalkasser, men også i glaskasser, keramik eller plastik.
Hvis et elektrisk felt påføres de to elektroder i en kvartskrystal, deformeres chippen mekanisk.Omvendt, hvis der påføres mekanisk tryk på begge sider af chippen, vil et elektrisk felt blive genereret i den tilsvarende retning af chippen.Dette fysiske fænomen kaldes piezoelektrisk effekt.Hvis der tilføres vekselspændinger til chippens to poler, vil chippen generere mekaniske vibrationer, som igen vil generere vekslende elektriske felter.
Generelt er amplituden af chippens mekaniske vibration og amplituden af det vekslende elektriske felt meget lille, men når frekvensen af den påførte vekselspænding er en specifik værdi, stiger amplituden betydeligt, meget større end andre frekvenser. , kaldes dette fænomen piezoelektrisk resonans, som er meget lig resonansen af LC-kredsløbet.Dens resonansfrekvens er relateret til skæretilstanden, geometrien og størrelsen af chippen.
Når krystallen ikke vibrerer, kan den betragtes som en flad kondensator kaldet elektrostatisk kapacitans C, og dens størrelse er relateret til den geometriske størrelse af chippen og arealet af elektroden, generelt omkring et par hudmetoder til snesevis af hudmetoder .Når krystallen svinger, er inertien af den mekaniske vibration ækvivalent med induktansen L. Generelt spænder L-værdier fra tiere til hundredvis af grader.Chippens elasticitet kan svare til kapacitansen C, som er meget lille, normalt kun 0,0002 ~ 0,1 pikogram.Tabet forårsaget af friktion under wafervibration svarer til R, som har en værdi på omkring 100 ohm.Fordi chippens ækvivalente induktans er meget stor, og C er meget lille, er R også lille, så kvalitetsfaktoren Q for kredsløbet er meget stor, op til 1000 ~ 10000. Derudover er selve chippens resonansfrekvens er stort set kun relateret til skæretilstanden, geometrien og størrelsen af chippen, og kan gøres præcist, så oscillatorkredsløbet sammensat af kvartsresonatorer kan opnå højfrekvensstabilitet.
Computere har et tidskredsløb, og selvom udtrykket "ur" almindeligvis bruges til at henvise til disse enheder, er de faktisk ikke ure i sædvanlig forstand.De kan bedre kaldes timere.En computers timer er normalt en præcist bearbejdet kvartskrystal, der svinger inden for sine spændingsgrænser med en frekvens, der afhænger af, hvordan selve krystallen skæres, og hvor meget spænding den udsættes for.Der er to registre tilknyttet hver kvartskrystal, en tæller og et holderegister.Hver svingning af kvartskrystallen reducerer tælleren med én.Når tælleren falder til 0, genereres et interrupt, og tælleren genindlæser startværdien fra holderegisteret.Denne fremgangsmåde gør det muligt at programmere en timer til at generere 60 afbrydelser i sekundet (eller ved enhver anden ønsket frekvens).Hver afbrydelse kaldes et urtikken.
I elektriske termer kan krystaloscillator svare til et to-terminalt netværk af en kondensator og en modstand parallelt og en kondensator i serie.I elektroteknik har dette netværk to resonanspunkter, som er opdelt i høje og lave frekvenser.Den lavere frekvens er serieresonans, og den højere frekvens er parallel resonans.På grund af krystallens egenskaber er afstanden mellem de to frekvenser ret tæt.I dette meget snævre frekvensområde svarer krystaloscillatoren til en induktor, så så længe de to ender af krystaloscillatoren er forbundet parallelt med passende kondensatorer, vil den danne et parallelt resonanskredsløb.Dette parallelle resonanskredsløb kan tilføjes til et negativt tilbagekoblingskredsløb for at danne et sinusformet oscillationskredsløb.Fordi frekvensområdet for krystaloscillator svarende til induktans er meget snævert, vil frekvensen af denne oscillator ikke ændre sig meget, selvom parametrene for andre komponenter varierer meget.
Krystaloscillator har en vigtig parameter, det er belastningskapacitansværdien, vælg den parallelle kapacitans svarende til belastningskapacitansværdien, kan få den nominelle resonansfrekvens for krystaloscillator.Generelle vibrationer krystal oscillation kredsløb er i modsatte ender af en inverterende forstærker forbundet med krystallerne har to kapacitans modtager enderne af krystallerne, henholdsvis hver kapacitans på den anden side af den modtagende, kapaciteten af de to kondensatorer i serie værdi skal være ens til belastningskapacitansen, vær opmærksom på, at generelle IC-ben har den tilsvarende inputkapacitet, dette kan ikke ignoreres.Generelt er belastningskapacitansen for krystaloscillatoren 15 eller 12,5 hud.Hvis den ækvivalente indgangskapacitans af komponentben tages i betragtning, er oscillationskredsløbet for krystaloscillatoren sammensat af to 22 skinkondensatorer et bedre valg.
Indlægstid: 20. oktober 2021