สรุปคริสตัลออสซิลเลเตอร์
ออสซิลเลเตอร์คริสตัลหมายถึงแผ่นเวเฟอร์ที่ตัดจากคริสตัลควอตซ์ตามมุมอะซิมัทที่แน่นอน เครื่องสะท้อนเสียงคริสตัลควอตซ์ เรียกว่าคริสตัลควอตซ์หรือคริสตัลออสซิลเลเตอร์องค์ประกอบคริสตัลที่มี IC เพิ่มอยู่ภายในแพ็คเกจเรียกว่าคริสตัลออสซิลเลเตอร์โดยทั่วไปผลิตภัณฑ์ของบริษัทจะบรรจุในกล่องโลหะ แต่ก็บรรจุในกล่องแก้ว เซรามิก หรือพลาสติกด้วย
หลักการทำงานของคริสตัลออสซิลเลเตอร์
ออสซิลเลเตอร์คริสตัลควอตซ์เป็นอุปกรณ์เรโซแนนซ์ที่ทำจากเอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริกของคริสตัลควอตซ์องค์ประกอบพื้นฐานโดยประมาณมีดังนี้: จากคริสตัลควอตซ์ตามชิ้นอะซิมัทบางชิ้น เคลือบด้วยชั้นเงินบนพื้นผิวทั้งสองที่สอดคล้องกันเป็นอิเล็กโทรด เชื่อมลวดตะกั่วบนอิเล็กโทรดแต่ละตัวเชื่อมต่อกับพิน ควบคู่ไปกับเปลือกบรรจุภัณฑ์ที่ประกอบขึ้น เครื่องสะท้อนเสียงคริสตัลควอตซ์ เรียกว่าคริสตัลควอตซ์หรือคริสตัล การสั่นสะเทือนของคริสตัลโดยทั่วไปผลิตภัณฑ์ของบริษัทจะบรรจุในกล่องโลหะ แต่ก็บรรจุในกล่องแก้ว เซรามิก หรือพลาสติกด้วย
หากใช้สนามไฟฟ้ากับขั้วไฟฟ้าทั้งสองของคริสตัลควอตซ์ ชิปจะเปลี่ยนรูปโดยกลไกในทางกลับกัน หากใช้แรงกดทางกลกับทั้งสองด้านของชิป สนามไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นในทิศทางที่สอดคล้องกันของชิปปรากฏการณ์ทางกายภาพนี้เรียกว่าปรากฏการณ์เพียโซอิเล็กทริกหากใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับกับขั้วทั้งสองของชิป ชิปจะสร้างการสั่นสะเทือนทางกล ซึ่งจะสร้างสนามไฟฟ้ากระแสสลับตามมา
โดยทั่วไป แอมพลิจูดของการสั่นสะเทือนทางกลของชิปและแอมพลิจูดของสนามไฟฟ้ากระแสสลับมีขนาดเล็กมาก แต่เมื่อความถี่ของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่ใช้เป็นค่าเฉพาะ แอมพลิจูดจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งใหญ่กว่าความถี่อื่นๆ มาก ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าเรโซแนนซ์เพียโซอิเล็กทริก ซึ่งคล้ายกับเสียงสะท้อนของวงจร LC มากความถี่เรโซแนนซ์สัมพันธ์กับโหมดการตัด รูปทรง และขนาดของชิป
เมื่อคริสตัลไม่สั่นสะเทือน ถือได้ว่าเป็นตัวเก็บประจุแบบแบนที่เรียกว่าประจุไฟฟ้าสถิต C และขนาดของมันจะสัมพันธ์กับขนาดทางเรขาคณิตของชิปและพื้นที่ของอิเล็กโทรด โดยทั่วไปมีวิธีสกินไม่กี่วิธีถึงหลายสิบวิธีสกิน .เมื่อคริสตัลสั่น ความเฉื่อยของการสั่นสะเทือนทางกลจะเท่ากับค่าความเหนี่ยวนำ L โดยทั่วไปค่า L จะอยู่ในช่วงตั้งแต่สิบถึงหลายร้อยองศาความยืดหยุ่นของชิปสามารถเทียบเท่ากับความจุ C ซึ่งมีขนาดเล็กมาก โดยปกติเพียง 0.0002 ~ 0.1 พิโกกรัมการสูญเสียที่เกิดจากแรงเสียดทานระหว่างการสั่นสะเทือนของแผ่นเวเฟอร์จะเท่ากับ R ซึ่งมีค่าประมาณ 100 โอห์มเนื่องจากการเหนี่ยวนำที่เทียบเท่าของชิปมีขนาดใหญ่มากและ C มีขนาดเล็กมาก R ก็มีขนาดเล็กเช่นกัน ดังนั้นปัจจัยด้านคุณภาพ Q ของวงจรจึงมีขนาดใหญ่มากถึง 1,000 ~ 10,000 นอกจากนี้ความถี่เรโซแนนซ์ของชิปเอง โดยพื้นฐานแล้วจะเกี่ยวข้องกับโหมดการตัด รูปทรง และขนาดของชิปเท่านั้น และสามารถทำได้อย่างแม่นยำ ดังนั้นวงจรออสซิลเลเตอร์ที่ประกอบด้วยตัวสะท้อนควอทซ์จึงสามารถให้ความเสถียรของความถี่สูงได้
คอมพิวเตอร์มีวงจรจับเวลา และถึงแม้คำว่า "นาฬิกา" มักใช้เพื่ออ้างถึงอุปกรณ์เหล่านี้ แต่แท้จริงแล้วไม่ใช่นาฬิกาในความหมายปกติพวกเขาอาจจะเรียกว่าตัวจับเวลาได้ดีกว่าตัวจับเวลาของคอมพิวเตอร์มักจะเป็นคริสตัลควอตซ์ที่ผลิตด้วยเครื่องจักรอย่างแม่นยำ ซึ่งจะแกว่งไปมาภายในขีดจำกัดความตึงที่ความถี่ซึ่งขึ้นอยู่กับวิธีการตัดคริสตัลและแรงตึงที่คริสตัลได้รับมีรีจิสเตอร์สองตัวที่เกี่ยวข้องกับคริสตัลควอตซ์แต่ละตัว ตัวนับและรีจิสเตอร์แบบค้างการแกว่งของคริสตัลควอตซ์แต่ละครั้งจะลดตัวนับลงทีละตัวเมื่อตัวนับลดลงเหลือ 0 การขัดจังหวะจะถูกสร้างขึ้น และตัวนับจะโหลดค่าเริ่มต้นใหม่จากรีจิสเตอร์ค้างวิธีนี้ทำให้สามารถตั้งโปรแกรมตัวจับเวลาเพื่อสร้างการขัดจังหวะ 60 ครั้งต่อวินาที (หรือที่ความถี่อื่นที่ต้องการ)การหยุดชะงักแต่ละครั้งเรียกว่านาฬิกาติ๊ก
ในแง่ไฟฟ้า ออสซิลเลเตอร์คริสตัลสามารถเทียบเท่ากับเครือข่ายสองขั้วของตัวเก็บประจุและตัวต้านทานแบบขนาน และตัวเก็บประจุแบบอนุกรมในด้านวิศวกรรมไฟฟ้า เครือข่ายนี้มีจุดเรโซแนนซ์สองจุด ซึ่งแบ่งออกเป็นความถี่สูงและความถี่ต่ำความถี่ที่ต่ำกว่าคือเสียงสะท้อนแบบอนุกรม และความถี่ที่สูงกว่าคือเสียงสะท้อนแบบขนานเนื่องจากลักษณะของคริสตัลเอง ระยะห่างระหว่างความถี่ทั้งสองจึงค่อนข้างใกล้กันในช่วงความถี่ที่แคบมากนี้ ออสซิลเลเตอร์คริสตัลจะเทียบเท่ากับตัวเหนี่ยวนำ ดังนั้นตราบใดที่ปลายทั้งสองของคริสตัลออสซิลเลเตอร์เชื่อมต่อแบบขนานกับตัวเก็บประจุที่เหมาะสม ก็จะก่อให้เกิดวงจรเรโซแนนซ์แบบขนานวงจรเรโซแนนซ์แบบขนานนี้สามารถเพิ่มลงในวงจรป้อนกลับเชิงลบเพื่อสร้างวงจรการสั่นแบบไซนูซอยด์เนื่องจากช่วงความถี่ของออสซิลเลเตอร์คริสตัลที่เทียบเท่ากับการเหนี่ยวนำนั้นแคบมาก ความถี่ของออสซิลเลเตอร์นี้จะไม่เปลี่ยนแปลงมากนักแม้ว่าพารามิเตอร์ของส่วนประกอบอื่นๆ จะแตกต่างกันมากก็ตาม
คริสตัลออสซิลเลเตอร์มีพารามิเตอร์ที่สำคัญ นั่นคือค่าความจุโหลด เลือกความจุแบบขนานเท่ากับค่าความจุโหลด สามารถรับความถี่เรโซแนนซ์ระบุของคริสตัลออสซิลเลเตอร์วงจรการสั่นของคริสตัลแบบสั่นทั่วไปอยู่ที่ปลายตรงข้ามของแอมพลิฟายเออร์แบบกลับด้านที่เชื่อมต่อกับคริสตัลซึ่งมีความจุสองตัวรับที่ปลายของคริสตัล ตามลำดับแต่ละความจุที่อีกด้านหนึ่งของตัวรับ ความจุของตัวเก็บประจุสองตัวในค่าอนุกรมควรเท่ากัน สำหรับความจุโหลด โปรดใส่ใจกับพิน IC ทั่วไปที่มีความจุอินพุตเทียบเท่า ซึ่งไม่สามารถละเลยได้โดยทั่วไป ความจุโหลดของคริสตัลออสซิลเลเตอร์คือ 15 หรือ 12.5 สกินหากพิจารณาความจุอินพุตที่เท่ากันของพินส่วนประกอบ วงจรการสั่นของออสซิลเลเตอร์คริสตัลที่ประกอบด้วยตัวเก็บประจุแบบผิวหนัง 22 ตัวสองตัวเป็นตัวเลือกที่ดีกว่า
เวลาโพสต์: Oct-20-2021