Кристалл осцилляторунун корутундусу
Кристалл осциллятору кварц кристаллынан белгилүү азимут бурчка ылайык кесилген пластинкага, кварц кристаллына же кристалл осциллятору деп аталган кварц кристалл резонаторуна;Пакеттин ичинде IC кошулган кристалл элементи кристаллдык осциллятор деп аталат.Анын буюмдары көбүнчө металл кутуларга, ошондой эле айнек кутуларга, керамикага же пластмассага салынган.
Кристалл осцилляторунун иштөө принциби
Кварц кристаллынын осциллятору – кварц кристалынын пьезоэлектрдик эффектинен жасалган резонанстык түзүлүш.Анын негизги курамы болжол менен төмөндөгүдөй: Кварц кристаллынан белгилүү бир азимут тилимине ылайык, анын эки тиешелүү бетине электроддор катары күмүш катмар менен капталган, ар бир электродго коргошун зым ширетилген, пинге туташтырылган, пакеттин кабыгы менен бириктирилген. кварц кристаллынын резонатору, кварц кристалы же кристалл, кристаллдык термелүү деп аталат.Анын буюмдары көбүнчө металл кутуларга, ошондой эле айнек кутуларга, керамикага же пластмассага салынган.
Эгерде кварц кристаллынын эки электродуна электр талаасы колдонулса, чип механикалык деформацияланат.Тескерисинче, чиптин эки тарабына механикалык басым жасалса, чиптин тиешелүү багытында электр талаасы пайда болот.Бул физикалык кубулуш пьезоэлектрдик эффект деп аталат.Эгерде чиптин эки уюлуна өзгөрмө чыңалуу колдонулса, чип механикалык термелүүлөрдү жаратат, ал өз кезегинде алмашып турган электр талаасын пайда кылат.
Жалпысынан, микросхемалардын механикалык термелүүсүнүн амплитудасы жана өзгөрмө электр талаасынын амплитудасы өтө аз, бирок колдонулуучу өзгөрмө чыңалуунун жыштыгы белгилүү бир мааниге ээ болгондо, амплитудасы башка жыштыктарга караганда бир кыйла чоңоёт. , бул кубулуш Пьезоэлектрдик резонанс деп аталат, ал LC чынжырынын резонансына абдан окшош.Анын резонанстык жыштыгы чиптин кесүү режимине, геометриясына жана өлчөмүнө байланыштуу.
Кристалл титиребесе, ал электростатикалык сыйымдуулук C деп аталган жалпак конденсатор катары каралышы мүмкүн жана анын өлчөмү чиптин геометриялык өлчөмүнө жана электроддун аянтына байланыштуу, жалпысынан бир нече тери ыкмасы жөнүндө ондогон тери ыкмасы .Кристалл термелгенде механикалык термелүүнүн инерциясы L индуктивдүүлүккө эквиваленттүү болот. Негизинен L чоңдуктары ондогон градустан жүздөгөн градуска чейин өзгөрөт.Чиптин ийкемдүүлүгү C сыйымдуулугуна барабар болушу мүмкүн, ал өтө кичинекей, адатта болгону 0,0002 ~ 0,1 пикограмма.Вафли термелүүсү учурунда сүрүлүүдөн келип чыккан жоготуу болжол менен 100 Ом мааниге ээ болгон Rга эквиваленттүү.Чиптин эквиваленттүү индуктивдүүлүгү өтө чоң, ал эми С өтө кичинекей болгондуктан, R да кичинекей, ошондуктан чынжырдын Q сапаттык фактору абдан чоң, 1000 ~ 10000ге чейин. Мындан тышкары, микросхеманын өзүнүн резонанстык жыштыгы. негизинен чиптин кесүү режимине, геометриясына жана өлчөмүнө гана байланыштуу жана так аткарылышы мүмкүн, ошондуктан кварц резонаторлорунан турган осциллятор схемасы жогорку жыштыктагы туруктуулукту ала алат.
Компьютерлерде убакыт схемасы бар жана "саат" деген термин көбүнчө бул түзмөктөргө карата колдонулса да, алар кадимки мааниде сааттар эмес.Аларды таймер деп атаса жакшы болот.Компьютердин таймери, адатта, так иштетилген кварц кристалл болуп саналат, ал чыңалуу чегинде кристаллдын өзү кантип кесилгенине жана канчалык чыңалууга дуушар болгонуна жараша жыштыкта термелет.Ар бир кварц кристалы менен байланышкан эки регистр бар, эсептегич жана кармап туруу регистр.Кварц кристаллынын ар бир термелүүсү эсептегичти бирден азайтат.Эсептегич 0гө чейин азайганда үзгүлтүк пайда болот жана эсептегич кармап туруу регистринен баштапкы маанини кайра жүктөйт.Бул ыкма секундасына 60 үзгүлтүккө (же каалаган башка жыштыкта) таймерди программалоого мүмкүндүк берет.Ар бир үзгүлтүк сааттын белгиси деп аталат.
Электрдик жактан алганда, кристаллдык осциллятор параллелдүү конденсатор менен резистордун эки терминалдуу тармагына жана катардагы конденсаторго эквиваленттүү болушу мүмкүн.Электротехникада бул тармактын эки резонанстык чекити бар, алар жогорку жана төмөнкү жыштыктарга бөлүнөт.Төмөнкү жыштык - катар резонанс, ал эми жогорку жыштык - параллелдүү резонанс.Кристаллдын өзүнүн өзгөчөлүктөрүнөн улам эки жыштыктын ортосундагы аралык абдан жакын.Бул өтө тар жыштык диапазонунда кристаллдык осциллятор индукторго эквиваленттүү, ошондуктан кристалл осциллятордун эки учу тиешелүү конденсаторлор менен параллелдүү туташтырылганда, ал параллелдүү резонанстык схеманы түзөт.Бул параллелдүү резонанстык схема синусоидалдык термелүү схемасын түзүү үчүн терс пикир алмашуу схемасына кошулушу мүмкүн.Кристалл осцилляторунун индуктивдүүлүккө эквиваленттүү жыштык диапазону өтө тар болгондуктан, бул осциллятордун жыштыгы башка компоненттердин параметрлери өтө ар түрдүү болсо да көп өзгөрбөйт.
Кристалл осцилляторунун маанилүү параметри бар, бул жүктүн сыйымдуулугунун мааниси, жүктүн сыйымдуулугунун маанисине барабар параллелдүү сыйымдуулукту тандап, кристалл осциллятордун номиналдык резонанстык жыштыгын ала алат.Жалпы термелүү кристалл термелүү чынжырчасы кристаллдарга туташтырылган инвертирлөөчү күчөткүчтүн карама-каршы учунда жайгашкан, эки сыйымдуулук кристаллдардын учтарын алат, тиешелүүлүгүнө жараша кабыл алуунун экинчи тарабындагы ар бир сыйымдуулук, катар маанидеги эки конденсатордун сыйымдуулугу бирдей болушу керек. жүк сыйымдуулугуна көңүл буруңуз, жалпы IC пиндеринин эквиваленттүү кириш сыйымдуулугу бар, муну этибарга албай коюуга болбойт.Жалпысынан алганда, кристалл oscillator жүк сыйымдуулугу 15 же 12,5 тери болуп саналат.Компоненттик пиндердин эквиваленттүү кириш сыйымдуулугу каралса, эки 22 тери конденсатордон турган кристалл осциллятордун термелүү схемасы жакшыраак тандоо болуп саналат.
Посттун убактысы: 20-окт.2021