Riassuntu di l'oscillatore di cristallo
Oscillator Crystal si riferisce à u wafer cut da un cristal di quartz secondu un certu Angle azimuth, resonator cristal di quartz, chjamatu quartz crystal o oscillator cristal;L'elementu di cristallu cù IC aghjuntu in u pacchettu hè chjamatu oscillatore di cristallo.I so prudutti sò generalmente imballati in casse metalliche, ma ancu in vetru, ceramica o plastica.
Principiu di travagliu di l'oscillatore di cristallo
L'oscillatore di cristalli di quartz hè un dispositivu risonante fattu di effettu piezoelettricu di cristalli di quartz.A so cumpusizioni di basa hè apprussimatamente a siguenti: Da un cristallu di quartz secondu una certa fetta di azimuth, rivestitu cù una strata d'argentu nantu à e so duie superfici currispundenti cum'è elettrodi, saldatu un filu di piombo in ogni elettrodu hè cunnessu à u pin, accumpagnatu da u pacchettu custituitu. un risonatore di cristalli di quartz, chjamatu cristalli di quartz o cristalli, vibrazione di cristalli.I so prudutti sò generalmente imballati in casse metalliche, ma ancu in vetru, ceramica o plastica.
Se un campu elettricu hè appiicatu à i dui elettrodi di un cristallu di quartz, u chip si deforma meccanicamente.À u cuntrariu, se a pressione meccanica hè applicata da i dui lati di u chip, un campu elettricu serà generatu in a direzzione currispundente di u chip.Stu fenomenu fisicu hè chjamatu effettu piezoelectric.Se i voltaggi alternanti sò appiicati à i dui poli di u chip, u chip genera vibrazioni meccaniche, chì à u turnu generanu campi elettrici alternati.
In generale, l'amplitude di a vibrazione meccanica di u chip è l'amplitude di u campu elettricu alternante hè assai chjuca, ma quandu a freccia di a tensione alternata applicata hè un valore specificu, l'amplitude aumenta significativamente, assai più grande di quella di altre frequenze. , Stu fenominu hè chjamatu resonance piezoelectric, chì hè assai simili à a resonance di u circuitu LC.A so frequenza di risonanza hè ligata à u modu di tagliu, a geometria è a dimensione di u chip.
Quandu u cristallu ùn vibrà micca, pò esse cunsideratu cum'è un capacitor flat chjamatu capacità elettrostatica C, è a so dimensione hè ligata à a dimensione geomètrica di u chip è l'area di l'elettrodu, in generale circa uni pochi di metudu di pelle à decine di metudi di pelle. .Quandu u cristallu oscillate, l'inerzia di a vibrazione meccanica hè equivalente à l'induttanza L. In generale, i valori L varienu da decine à centinaie di gradi.L'elasticità di u chip pò esse equivalente à a capacità C, chì hè assai chjuca, di solitu solu 0,0002 ~ 0,1 picograms.A perdita causata da l'attrito durante a vibrazione di l'ostia hè equivalente à R, chì hà un valore di circa 100 ohms.Perchè l'inductance equivalente di u chip hè assai grande, è C hè assai chjuca, R hè ancu chjuca, cusì u fattore di qualità Q di u circuitu hè assai grande, finu à 1000 ~ 10000. Inoltre, a freccia di risonanza di u chip stessu. hè basamente solu ligata à u modu di taglio, a geometria è a dimensione di u chip, è pò esse fattu precisamente, cusì u circuitu oscillatore cumpostu di resonatori di quartz pò ottene stabilità d'alta frequenza.
L'urdinatori anu un circuitu di timing, è ancu s'è u terminu "clock" hè comunmente utilizatu per riferite à sti dispositi, ùn sò micca veramente orologi in u sensu abituale.Puderanu esse megliu chjamati timers.U cronometru di l'urdinatore hè di solitu un cristallu di quartz precisu chì oscilla in i so limiti di tensione à una freccia chì dipende di cumu u cristallu stessu hè tagliatu è di quantu tensione hè sottumessu.Ci sò dui registri assuciati cù ogni cristallu di quartz, un contatore è un registru di mantene.Ogni oscillazione di u cristallu di quartz diminuisce u contatore da unu.Quandu u contatore diminuisce à 0, una interruzzione hè generata è u contatore ricarica u valore iniziale da u registru di mantene.Stu approcciu permette di programà un cronometru per generà 60 interruzioni per seconda (o à qualsiasi altra frequenza desiderata).Ogni interruzzione hè chjamata tick di clock.
In termini elettrici, l'oscillatore di cristallo pò esse equivalente à una reta di dui terminali di un condensatore è un resistore in parallelu è un condensatore in serie.In l'ingegneria elettrica, sta rete hà dui punti di risonanza, chì sò spartuti in frequenze alta è bassa.A frequenza più bassa hè a risonanza in serie, è a frequenza più alta hè a risonanza parallela.A causa di e caratteristiche di u cristallu stessu, a distanza trà e duie frequenze hè abbastanza vicinu.In questu intervallu di freccia assai ristretta, l'oscillatore di cristallo hè equivalente à un induttore, cusì finu à chì i dui estremità di l'oscillatore di cristallo sò cunnessi in parallelu cù condensatori adattati, formarà un circuitu di resonance parallelu.Stu circuitu resonante parallelu pò esse aghjuntu à un circuitu di feedback negativu per furmà un circuitu d'oscillazione sinusoidale.Perchè a gamma di freccia di l'oscillatore di cristallu equivalente à l'induttanza hè assai stretta, a freccia di questu oscillatore ùn cambia assai ancu s'è i paràmetri di l'altri cumpunenti varienu assai.
Oscillator Crystal hà un paràmetru impurtante, chì hè u valore di capacità di carica, selezziunà a capacità parallela uguale à u valore di capacità di carica, pò uttene a frequenza nominale di risonanza di l'oscillatore di cristallo.U circuitu di oscillazione di cristalli di vibrazione generale sò à l'estremità opposte di un amplificatore inverter cunnessu à i cristalli avè duie capacità riceve l'estremità di i cristalli, rispettivamente ogni capacità à l'altru latu di u ricevimentu, a capacità di i dui condensatori in valore in serie deve esse uguali. à a capacità di carica, fate attente à i pins IC generale anu a capacità di input equivalente, questu ùn pò esse ignoratu.In generale, a capacità di carica di l'oscillatore di cristalli hè di 15 o 12,5 pelle.Sè u capacitance input equivalenti di pins cumpunenti hè cunsideratu, u circuitu oscillation di oscillator cristal cumpostu di dui capacitors pelle 22 hè una scelta megliu.
Tempu di pubblicazione: 20-10-2021