Máme rôzne typy oscilátorov dostupné v závislosti od ich charakteristík a vlastností. Ale v tom sú najbežnejšie používané oscilátory kryštálové oscilátory, Hartleyho oscilátor , Dynatron oscilátor, RC oscilátory atď. Primárnym cieľom týchto oscilátorov je neustále a časté generovanie stabilných kmitočtov. Medzi všetkými rôznymi typmi kryštálových oscilátorov vykazuje vynikajúca frekvenčná stabilita. Môžu generovať oscilácie na rezonančnej frekvencii bez akýchkoľvek skreslení a dokonca aj teplotný efekt je v kryštálovom oscilátore veľmi nízky kvôli jedinečnej vlastnosti kryštálového materiálu. The kryštálový oscilátor využíva princíp piezoelektrický jav generovať frekvenčné oscilácie. Na konci tohto článku získame vedomosti o definícii, diagrame oscilátora a jeho aplikáciách.
Čo je to Pierce oscilátor?
Toto je jeden typ elektronický oscilátor používa sa najmä v kryštálových oscilátoroch na vytvorenie stabilnej frekvencie oscilácií pomocou princípu piezoelektrického efektu. Vzhľadom na cenu, veľkosť, zložitosť a výkon v porovnaní so štandardnými oscilátormi sú tieto vo väčšine zabudovaných riešení a zariadení všeobecne preferované na vytvorenie stabilných kmitočtov. Jednoduchý prepichovací oscilátor má nasledujúce komponenty ako digitálny invertor , odpor, dva kondenzátory a jeden kremenný kryštál .
Obvod oscilátora Pierce
Nasledujúci obrázok 1 zobrazuje diagram jednoduchého prepichovacieho oscilátora a obrázok 2 zobrazuje zjednodušenú schému zapojenia prepichovacieho oscilátora. Vo vyššie uvedenom obvode X1 označuje kryštálové zariadenie, rezistor R1 ako spätnoväzbový rezistor, U1 je digitálny invertor, C1 a C2 sú paralelne zapojené kondenzátory. Tieto spadajú pod dizajnovú časť.
prepichnúť-oscilátor-obvodový diagram
Prevádzka
Spätnoväzbový odpor R1 na obrázku 1 je vytvoriť lineárny invertor nabitím vstupnej kapacity invertora z výstupu meniča a ak je invertor ideálny, potom s nekonečnou vstupnou impedanciou a nulovými hodnotami výstupnej impedancie. Týmto sa vstupné a výstupné napätie musí rovnať. Preto invertor pracuje v prechodovej oblasti.
diagram zjednodušeného prepichnutia-oscilátora
- Invertor U1 poskytuje 180 ° fázový posun v slučke.
- Kondenzátory C1 a C2, kryštál X1 spoločne poskytujú ďalší 180 ° fázový posun do slučky, aby vyhovovali kritériám Barkhausenovho fázového posuvu pre oscilácie.
- Všeobecne sa hodnoty C1 a C2 zvolia rovnaké.
- Na obrázku 1 oscilátora Pierce je kryštál X1 paralelný režim s C1 a C2 na prácu v indukčnej oblasti. Toto sa nazýva paralelný kryštál.
Na generovanie oscilácií pri rezonančnej frekvencii musí obvod oscilátora spĺňať dve podmienky, ktoré sa nazývajú Barkhausenove kritériá. Oni sú:
- Hodnota veľkosti zosilnenia slučky musí byť jednota.
- Fázový posun okolo slučky by mal byť 360 ° alebo 0 °.
Ak oscilátor spĺňa vyššie uvedené dve podmienky, potom iba on môže byť dôstojným oscilátorom. Tu tento oscilátor spĺňa vyššie uvedené dve Barkhausenove podmienky slučkou obvodu a použitím invertora.
Aplikácie
The aplikácie prepichovacieho oscilátora zahrňte nasledujúce.
- Tieto oscilátory sú použiteľné v zabudovaných riešeniach a v zariadeniach s fázovo blokovanou slučkou (PLL).
- V mikrofónoch sú hlasom riadené zariadenia a zariadenia, ktoré premieňajú zvukovú energiu na elektrickú v týchto zariadeniach, preferované kvôli vynikajúcemu faktoru frekvenčnej stability.
- Pre svoje nízke výrobné náklady je vhodný vo väčšine aplikácií spotrebnej elektroniky.
Preto Pierce oscilátor je široko používaný oscilátor vo vstavaných riešeniach a niektorých zariadeniach kvôli jeho jednoduchému vytváraniu obvodov, stabilnej rezonančnej frekvencii. Žiadny parameter nemôže ovplyvniť jeho rezonančnú frekvenciu. Môže teda generovať konštantné frekvencie kmitov. Ale v niekoľkých digitálnych invertoroch je oneskorenie šírenia príliš malé. Musíme teda zvážiť, ktoré z nich nemajú väčšie oneskorenie šírenia.
