Pierce oszcillátor: Működés és alkalmazásai

Próbálja Ki A Műszerünket A Problémák Kiküszöbölésére





Nekünk van különböző típusú oszcillátorok jellemzőik és jellemzőik függvényében elérhető. De a legszélesebb körben használt oszcillátorok a kristályoszcillátorok, Hartley oszcillátor , Dynatron oszcillátor, RC oszcillátorok, stb. Ezeknek az oszcillátoroknak az elsődleges célja, hogy folyamatosan és gyakran stabil frekvencia oszcillációkat generáljanak. A különböző típusú oszcillátorok kristályoszcillátorai kiváló frekvenciastabilitást mutatnak. Torzítás nélkül képesek létrehozni a rezonanciákat a rezonancia frekvenciáján, és a kristályanyag egyedülálló tulajdonsága miatt még a hőmérsékleti hatás is nagyon alacsony a kristályoszcillátorban. A kristályoszcillátor elvét használja piezoelektromos hatás frekvenciaingadozások generálására. A cikk végére ismereteket szerzünk az átszúrható oszcillátor meghatározásáról, diagramjáról és alkalmazásairól.

Mi az a Pierce oszcillátor?

Ez az egyik típusa elektronikus oszcillátor különösen a kristályoszcillátorokban használják a rezgések stabil frekvenciájának létrehozására a piezoelektromos effekt elv alkalmazásával. Költsége, mérete, összetettsége és teljesítménye a szokásos oszcillátorokhoz képest ezeket széles körben előnyben részesítik a legtöbb beágyazott megoldás és eszköz között, hogy stabil frekvenciaváltozásokat hozzanak létre. Egy egyszerű lyukasztó oszcillátor a következő alkatrészekkel rendelkezik, mint egy digitális inverter , ellenállás, két kondenzátor és egy kvarckristály .




Pierce oszcillátor áramkör

A következő 1. ábra az egyszerű átszúró oszcillátor diagramját, a 2. ábra pedig a piercing oszcillátor egyszerűsített kapcsolási rajzát mutatja. A fenti áramkörben X1 jelöli a kristályeszközt, az R1 ellenállást mint visszacsatolási ellenállást, U1 egy digitális inverter, C1 és C2 a párhuzamosan kapcsolt kondenzátorok. Ezek a tervezési rész alá tartoznak.

Pierce-osiclator-kapcsolási rajz

Pierce-oszcillátor-kapcsolási rajz



Művelet

Az 1. ábra R1 visszacsatolási ellenállása az, hogy lineáris invertert készítsen az inverter bemeneti kapacitásának feltöltésével az inverter kimenetéből, és ha az inverter ideális, akkor végtelen bemeneti impedancia és nulla kimeneti impedancia értékekkel. Ezzel a bemeneti és a kimeneti feszültségnek egyenlőnek kell lennie. Ezért az inverter az átmeneti régióban működik.

egyszerűsített-átszúr-osiclator-kapcsolási rajz

egyszerűsített-átszúr-oszcillátor-kapcsolási rajz

  • Az U1 inverter biztosítja a hurok 180 ° -os fáziseltolódását.
  • A C1 és C2 kondenzátorok, az X1 kristály együttesen további 180 ° -os fáziseltolódást biztosítanak a hurokhoz, hogy megfeleljenek a Barkhausen-fáziseltolódási kritériumoknak az oszcillációkra.
  • A C1 és C2 értékeket általában egyenlőnek választják.
  • A Pierce oszcillátor 1. ábráján az X1 kristály párhuzamos mód C1-vel és C2-vel, hogy az induktív régióban működjön. Ezt hívjuk párhuzamos kristálynak.

A rezgések rezonancia frekvencián történő előállításához az oszcillátor áramkörnek meg kell felelnie a két feltételnek, amelyeket Barkhausen kritériumnak nevezünk. Ők:


  • A hurokerősítés nagyságértékének egységnek kell lennie.
  • A hurok körüli fáziseltolásnak 360 ° -nak vagy 0 ° -nak kell lennie.

Ha az oszcillátor megfelel a fenti két feltételnek, akkor csak ők lehetnek méltó oszcillátorok. Itt ez az oszcillátor az áramkör hurkájával és egy inverter segítségével kielégíti a fenti két Barkhausen-feltételt.

Alkalmazások

A lyukasztó oszcillátor alkalmazásai a következőket tartalmazzák.

  • Ezek az oszcillátorok beágyazott megoldásokban és fáziszárt hurok (PLL) eszközökben alkalmazhatók.
  • Mikrofonokban, hangvezérelt eszközökben és azokban az eszközökben, amelyek a hangenergiát elektromos energiává alakítják, ezek a frekvenciastabilitási tényezője kiváló.
  • Alacsony gyártási költsége miatt hasznos a legtöbb szórakoztató elektronikai alkalmazásban.

És így, Pierce oszcillátor a beágyazott megoldásokban és egyes eszközökben széles körben használt oszcillátor, egyszerű áramkörkészítés, stabil rezonancia frekvencia miatt. Egyetlen paraméter sem befolyásolhatja rezonancia frekvenciáját. Így képes generálni az oszcillációk állandó frekvenciáit. Néhány digitális inverterben azonban a terjedési késés túl kicsi. Tehát meg kell fontolnunk, hogy melyiknél nincs nagyobb késési késés.