Samenvatting van kristaloscillator
Kristaloscillator verwijst naar de wafel gesneden uit een kwartskristal volgens een bepaalde azimuthoek, kwartskristalresonator, ook wel kwartskristal of kristaloscillator genoemd;Het kristalelement waaraan IC is toegevoegd in de verpakking, wordt kristaloscillator genoemd.De producten worden doorgaans verpakt in metalen kisten, maar ook in glazen kisten, keramiek of kunststof.
Werkingsprincipe van kristaloscillator
Kwartskristaloscillator is een resonant apparaat gemaakt van piëzo-elektrisch effect van kwartskristal.De basissamenstelling is grofweg als volgt: uit een kwartskristal volgens een bepaalde azimutplak, bedekt met een zilverlaag op de twee overeenkomstige oppervlakken als elektroden, is een looddraad op elke elektrode gelast, verbonden met de pin, gekoppeld aan de samengestelde behuizing een kwartskristalresonator, ook wel kwartskristal of kristal, kristalvibratie genoemd.De producten worden doorgaans verpakt in metalen kisten, maar ook in glazen kisten, keramiek of kunststof.
Als er een elektrisch veld wordt aangelegd op de twee elektroden van een kwartskristal, vervormt de chip mechanisch.Omgekeerd, als er mechanische druk wordt uitgeoefend op beide zijden van de chip, zal er een elektrisch veld worden gegenereerd in de overeenkomstige richting van de chip.Dit fysieke fenomeen wordt piëzo-elektrisch effect genoemd.Als er wisselspanningen worden aangelegd op de twee polen van de chip, zal de chip mechanische trillingen genereren, die op hun beurt wisselende elektrische velden zullen genereren.
Over het algemeen is de amplitude van de mechanische trilling van de chip en de amplitude van het elektrische wisselveld erg klein, maar wanneer de frequentie van de aangelegde wisselspanning een specifieke waarde is, neemt de amplitude aanzienlijk toe, veel groter dan die van andere frequenties Dit fenomeen wordt piëzo-elektrische resonantie genoemd, wat sterk lijkt op de resonantie van het LC-circuit.De resonantiefrequentie is gerelateerd aan de snijmodus, geometrie en grootte van de chip.
Wanneer het kristal niet trilt, kan het worden beschouwd als een platte condensator, elektrostatische capaciteit C genaamd, en de grootte ervan is gerelateerd aan de geometrische grootte van de chip en het gebied van de elektrode, meestal ongeveer een paar huidmethode tot tientallen huidmethode .Wanneer het kristal oscilleert, is de traagheid van de mechanische trilling gelijk aan de inductantie L. Over het algemeen variëren L-waarden van tientallen tot honderden graden.De elasticiteit van de chip kan equivalent zijn aan de capaciteit C, die erg klein is, meestal slechts 0,0002 ~ 0,1 picogram.Het verlies veroorzaakt door wrijving tijdens wafertrilling is equivalent aan R, dat een waarde heeft van ongeveer 100 ohm.Omdat de equivalente inductie van de chip erg groot is, en C erg klein, is R ook klein, dus de kwaliteitsfactor Q van de schakeling is erg groot, tot 1000 ~ 10.000. Bovendien is de resonantiefrequentie van de chip zelf heeft in principe alleen betrekking op de snijmodus, geometrie en grootte van de chip, en kan nauwkeurig worden uitgevoerd, zodat het oscillatorcircuit bestaande uit kwartsresonatoren hoge frequentiestabiliteit kan verkrijgen.
Computers hebben een timingcircuit, en hoewel de term 'klok' vaak wordt gebruikt om naar deze apparaten te verwijzen, zijn het eigenlijk geen klokken in de gebruikelijke zin.Ze kunnen beter timers worden genoemd.De timer van een computer is meestal een nauwkeurig bewerkt kwartskristal dat binnen zijn spanningslimieten oscilleert met een frequentie die afhangt van hoe het kristal zelf is geslepen en aan hoeveel spanning het wordt blootgesteld.Er zijn twee registers die bij elk kwartskristal horen: een teller en een houdregister.Elke trilling van het kwartskristal verlaagt de teller met één.Wanneer de teller naar 0 daalt, wordt een interrupt gegenereerd en laadt de teller de initiële waarde opnieuw uit het hold-register.Deze aanpak maakt het mogelijk een timer te programmeren om 60 interrupts per seconde te genereren (of op een andere gewenste frequentie).Elke onderbreking wordt een kloktik genoemd.
In elektrische termen kan de kristaloscillator equivalent zijn aan een netwerk met twee aansluitingen van een condensator en een weerstand parallel en een condensator in serie.In de elektrotechniek heeft dit netwerk twee resonantiepunten, die zijn onderverdeeld in hoge en lage frequenties.De lagere frequentie is serieresonantie en de hogere frequentie is parallelle resonantie.Vanwege de kenmerken van het kristal zelf is de afstand tussen de twee frequenties vrij klein.In dit zeer smalle frequentiebereik is de kristaloscillator equivalent aan een inductor, dus zolang de twee uiteinden van de kristaloscillator parallel zijn verbonden met geschikte condensatoren, zal deze een parallel resonantiecircuit vormen.Dit parallelle resonantiecircuit kan worden toegevoegd aan een negatief feedbackcircuit om een sinusoïdaal oscillatiecircuit te vormen.Omdat het frequentiebereik van een kristaloscillator equivalent aan inductie erg smal is, zal de frequentie van deze oscillator niet veel veranderen, zelfs als de parameters van andere componenten sterk variëren.
Kristaloscillator heeft een belangrijke parameter, dat wil zeggen de belastingscapaciteitswaarde, selecteer de parallelle capaciteit gelijk aan de belastingscapaciteitswaarde, kan de nominale resonantiefrequentie van de kristaloscillator krijgen.Algemeen trillingskristal-oscillatiecircuit bevindt zich aan tegenovergestelde uiteinden van een inverterende versterker die op de kristallen is aangesloten en heeft twee capaciteiten die de uiteinden van de kristallen ontvangen, respectievelijk elke capaciteit aan de andere kant van de ontvangst, de capaciteit van de twee condensatoren in seriewaarde moet gelijk zijn Wat de belastingscapaciteit betreft, let er alstublieft op dat de algemene IC-pinnen dezelfde ingangscapaciteit hebben, dit kan niet worden genegeerd.Over het algemeen is de belastingscapaciteit van de kristaloscillator 15 of 12,5 huid.Als de equivalente ingangscapaciteit van componentpinnen in ogenschouw wordt genomen, is het oscillatiecircuit van de kristaloscillator, bestaande uit twee 22 huidcondensatoren, een betere keuze.
Posttijd: 20 okt-2021