Ang isang kristal oscillator ay isang electronic oscillator circuit na ginagamit para sa mechanical resonance ng isang nanginginig na kristal ng piezoelectric material. Lilikha ito ng isang de-koryenteng signal na may ibinigay na dalas. Karaniwang ginagamit ang dalas na ito upang subaybayan ang oras halimbawa ang mga pulso ay ginagamit sa mga digital integrated circuit upang magbigay ng isang matatag na signal ng orasan at ginagamit din upang patatagin ang mga frequency para sa mga radio transmitter at receiver. Pangunahing ginagamit ang quartz crystal sa mga oscillator ng radio-frequency (RF). Ang quartz crystal ang pinakakaraniwang uri ng resonator ng piezoelectric , sa mga circuit ng oscillator, ginagamit namin ang mga ito kaya nakilala ito bilang mga kristal oscillator. Ang mga Crystal oscillator ay dapat na idinisenyo upang magbigay ng isang capacitance ng pag-load.

Mayroong iba't ibang mga uri ng oscillator electronic circuit na ginagamit ang mga ito ay katulad: Linear oscillators - Hartley oscillator, Phase-shift oscillator, Armstrong oscillator, Clapp oscillator, Colpitts oscillator . Mga oscillator ng pagpapahinga - Royer oscillator, Ring oscillator, Multivibrator at Kinokontrol ng Boltahe na Oscillator (VCO) Sa madaling panahon ay tatalakayin namin nang detalyado ang mga oscillator ng kristal tulad ng pagtatrabaho at mga aplikasyon ng isang kristal oscillator.

Ano ang isang Quartz Crystal?

Ang isang quartz crystal ay nagpapakita ng isang napakahalagang pag-aari na kilala bilang piezoelectric effect. Kapag inilapat ang presyon ng makina sa mga mukha ng kristal, ang isang boltahe na proporsyonal sa presyur ng mekanikal ay lilitaw sa buong kristal. Ang boltahe na iyon ay sanhi ng pagbaluktot sa kristal. Ang baluktot na halaga ay magiging proporsyonal sa inilapat na boltahe at din ng isang kahaliling boltahe na inilapat sa isang kristal na sanhi nito upang mag-vibrate sa natural na dalas nito.

Quartz Crystal Circuit

Ang pigura sa ibaba ay kumakatawan sa simbolo ng elektronikong ng isang piezoelectric crystal resonator at din ng quartz crystal sa isang electronic oscillator na binubuo ng resistor, inductor, at capacitors.

Crystal Oscillator Circuit Diagram

Ang figure sa itaas ay isang 20psc Bagong 16MHz Quartz Crystal Oscillator at ito ay isang uri ng mga kristal oscillator, na gumagana sa dalas ng 16MHz.

Crystal Oscillator

Pangkalahatan, bipolar transistors o FET ay ginagamit sa pagbuo ng mga Crystal oscillator circuit. Ito ay dahil ang pagpapatakbo amplifier Ang s ay maaaring magamit sa iba't ibang mga low-frequency oscillator circuit na mas mababa sa 100KHz ngunit gumagana mga amplifier walang bandwidth upang gumana. Ito ay magiging isang problema sa mas mataas na mga frequency na naitugma sa mga kristal na higit sa 1MHz.

Upang mapagtagumpayan ang problemang ito ay dinisenyo ang Colpitts crystal oscillator. Gagana ito sa mas mataas na Frequencies. Sa Oscillator na ito, ang LC tank circuit na nagbibigay ng mga oscillation ng puna ay napalitan ng isang quartz na kristal.

Crystal Oscillator Circuit Diagram

Gumagawa ang Crystal Oscillator

Ang kristal oscillator circuit ay karaniwang gumagana sa prinsipyo ng kabaligtaran na piezoelectric effect. Ang inilapat na patlang ng kuryente ay gagawa ng isang mekanikal na pagpapapangit sa ilang mga materyales. Sa gayon, gumagamit ito ng resonance ng mekanikal na vibrating kristal, na ginawa gamit ang isang materyal na piezoelectric para sa pagbuo ng isang de-koryenteng signal ng isang partikular na dalas.

Kadalasan, ang mga quartz crystal oscillator ay lubos na matatag, binubuo ng mahusay na kalidad na kadahilanan (Q), ang mga ito ay maliit sa sukat, at may kaugnayan sa ekonomiya. Samakatuwid, ang mga quartz crystal oscillator circuit ay mas nakahihigit kumpara sa iba pang mga resonator tulad ng LC circuit, mga tinidor na tinidor. Pangkalahatan sa Mga microprocessor at Micro controler gumagamit kami ng isang 8MHz crystal oscillator.

“kung paano gumawa ng transmitter ng fm ”

Ang katumbas circuit ng kuryente Inilalarawan din ang pagkilos ng kristal ng kristal. Tingnan lamang ang katumbas na diagram ng circuit ng kuryente na ipinakita sa itaas. Ang pangunahing mga sangkap na ginamit sa circuit, inductance Ang L ay kumakatawan sa kristal na masa, ang capacitance C2 ay kumakatawan sa pagsunod, at ang C1 ay ginagamit upang kumatawan ang kapasidad nabuo iyon dahil sa paghuhulma ng mekanikal ng kristal, paglaban Ang R ay kumakatawan sa panloob na istraktura ng alitan, Ang quartz crystal oscillator circuit diagram ay binubuo ng dalawang mga resonance tulad ng serye at parallel resonance, ibig sabihin, dalawang mga resonant frequency.

Gumagawa ang Crystal Oscillator

Ang resonance ng serye ay nangyayari kapag ang reaktibo na ginawa ng capacitance C1is pantay at kabaligtaran ng reaktibo na ginawa ng inductance L. Ang fr at fp ay kumakatawan sa mga serye at parallel na resonant frequency ayon sa pagkakabanggit, at ang mga halaga ng 'fr' at 'fp' ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng paggamit ng ang mga sumusunod na equation na ipinakita sa figure sa ibaba.

Inilalarawan ng diagram sa itaas ang isang katumbas na circuit, plot graph para sa dalas ng Resonant, Mga Formula para sa mga frequency ng Resonant.

Mga Gamit ng Crystal Oscillator

Sa pangkalahatan, alam natin na, sa disenyo ng microprocessors at microcontrollers, ginagamit ang mga kristal oscillator alang-alang sa pagbibigay ng mga signal ng orasan. Halimbawa, isaalang-alang natin 8051 microcontrollers , sa partikular na tagapamahala ng isang panlabas na kristal na oscillator circuit ay gagana sa 12MHz na mahalaga, kahit na ang 8051 microcontroller na ito (batay sa modelo) ay may kakayahang magtrabaho sa 40 MHz (max) ay dapat magbigay ng 12MHz sa karamihan ng mga kaso dahil para sa isang ang cycle ng makina 8051 ay nangangailangan ng 12 cycle ng orasan, upang makapagbigay ng mabisang rate ng cycle sa 1MHz (pagkuha ng 12MHz na orasan) hanggang 3.33MHz (kumukuha ng maximum na 40MHz na orasan). Ang partikular na oscillator ng kristal na ito na mayroong rate ng pag-ikot sa 1MHz hanggang 3.33MHz ay ginagamit upang makabuo ng mga pulso ng orasan na kinakailangan para sa pagsabay ng lahat ng mga panloob na operasyon.

Paglalapat ng Crystal Oscillator

Mayroong iba't ibang mga application para sa kristal oscillator sa iba't ibang mga patlang at ang ilan sa mga application ng kristal oscillator ay ibinibigay sa ibaba

Application ng Colpitts Crystal Oscillator

Colpitts Oscillator ay ginagamit upang makabuo ng isang signal ng output ng sinusoidal sa napakataas na mga frequency. Ang oscillator na ito ay maaaring magamit bilang iba't ibang mga uri ng mga sensor tulad ng mga sensor ng temperatura Dahil sa SAW aparato na ginagamit namin sa Colpitts circuit naririnig nito nang direkta mula sa ibabaw nito.

Colpitts Crystal Oscillator

Ang mga aplikasyon ng Colpitts oscillator ay pangunahing nagsasangkot kung saan ginagamit ang malawak na hanay ng mga frequency. Ginamit din sa hindi maubusan at tuluy-tuloy na kalagayan ng pag-oscillation. Gamit ang ilang mga aparato sa Colpitts circuit, makakamit natin ang higit na katatagan ng temperatura at mataas na dalas.

Ang mga colpitts ay ginamit para sa pagbuo ng mga mobile na komunikasyon at mga komunikasyon sa radyo.

Mga aplikasyon ng Armstrong Crystal Oscillator

Ang circuit na ito ay popular hanggang 1940s. Malawakang ginagamit ang mga ito sa regenerative radio receivers. Sa pag-input na iyon, ang signal ng dalas ng radyo mula sa antena ay isinama magnetiko sa tank circuit sa pamamagitan ng isang karagdagang paikot-ikot, at ang feedback ay nabawasan upang makakuha ng kontrol sa loop ng feedback. Panghuli, gumagawa ito ng isang makitid na band na radio-frequency filter at amplifier. Sa Crystal oscillator na ito, ang LC resonant circuit ay pinalitan ng mga loop ng feedback.

“ano ang ginagawa ng isang high pass filter ”

Armstrong Crystal Oscillator

Sa Militar at Aerospace

Para sa mahusay na sistema ng komunikasyon, ang Crystal Oscillators ay ginagamit sa military at aerospace. Ang sistema ng komunikasyon ay upang maitaguyod at para sa layunin ng pag-navigate at elektronikong pakikidigma sa mga sistema ng patnubay

Sa Pananaliksik at Pagsukat

Ang mga kristal oscillator ay ginagamit sa pagsasaliksik at pagsukat para sa celestial nabigasyon at ang layunin ng pagsubaybay sa puwang, sa mga aparatong medikal at sa mga instrumento sa pagsukat.

Mga Aplikasyong Pang-industriya ng Crystal Oscillator

Maraming mga pang-industriya na aplikasyon ng kristal oscillator. Malawakang ginagamit ang mga ito sa mga computer, instrumentation, digital system, sa phase-Lock loop system, modem, marine, telecommunications, sa mga sensor at pati na rin sa mga disk drive.

Ginagamit din ang Crystal Oscillator sa pagkontrol ng makina, orasan at paglalakbay sa computer, stereo, at sa mga sistema ng GPS. Ito ay isang application na Automotive.

Ginagamit ang mga kristal oscillator sa maraming mga kalakal ng consumer. Halimbawa, ang mga cable television system, video camera, personal computer, laruan at video game, cellular phone, radio system. Ito ang Application ng Consumer ng Crystal Oscillator.

Ito ay tungkol sa kung ano ang a Crystal Oscillator , gumagana ito, at Mga Aplikasyon. Naniniwala kami na ang impormasyong ibinigay sa artikulong ito ay kapaki-pakinabang para sa iyo para sa isang mas mahusay na pag-unawa sa konseptong ito. Bukod dito, ang anumang mga query tungkol sa artikulong ito o anumang tulong sa pagpapatupad mga proyektong elektrikal at electronics , maaari kang lumapit sa amin sa pamamagitan ng pagkomento sa seksyon ng komento sa ibaba. Narito ang isang katanungan para sa iyo, Ano ang pangunahing pag-andar ng kristal oscillator?

Mga Kredito sa Larawan: