Περίληψη του ταλαντωτή κρυστάλλου
Ο κρυσταλλικός ταλαντωτής αναφέρεται στη γκοφρέτα που κόβεται από έναν κρύσταλλο χαλαζία σύμφωνα με μια συγκεκριμένη γωνία αζιμουθίου, αντηχείο κρυστάλλου χαλαζία, που αναφέρεται ως κρύσταλλος χαλαζία ή ταλαντωτής κρυστάλλου.Το κρυσταλλικό στοιχείο με IC που προστίθεται μέσα στη συσκευασία ονομάζεται κρυσταλλικός ταλαντωτής.Τα προϊόντα της συσκευάζονται γενικά σε μεταλλικές θήκες, αλλά και σε γυάλινες θήκες, κεραμικές ή πλαστικές.
Αρχή λειτουργίας του κρυσταλλικού ταλαντωτή
Ο ταλαντωτής κρυστάλλων χαλαζία είναι μια συσκευή συντονισμού κατασκευασμένη από πιεζοηλεκτρικό αποτέλεσμα κρυστάλλου χαλαζία.Η βασική του σύνθεση είναι περίπου η εξής: Από ένα κρύσταλλο χαλαζία σύμφωνα με μια ορισμένη φέτα αζιμουθίου, επικαλυμμένο με στρώμα αργύρου στις δύο αντίστοιχες επιφάνειές του ως ηλεκτρόδια, συγκολλημένο ένα καλώδιο μολύβδου σε κάθε ηλεκτρόδιο συνδέεται στον πείρο, σε συνδυασμό με το κέλυφος της συσκευασίας που αποτελείται ένα αντηχείο κρυστάλλου χαλαζία, που αναφέρεται ως κρύσταλλος χαλαζία ή κρυσταλλική δόνηση κρυστάλλου.Τα προϊόντα της συσκευάζονται γενικά σε μεταλλικές θήκες, αλλά και σε γυάλινες θήκες, κεραμικές ή πλαστικές.
Εάν εφαρμοστεί ηλεκτρικό πεδίο στα δύο ηλεκτρόδια ενός κρυστάλλου χαλαζία, το τσιπ παραμορφώνεται μηχανικά.Αντίθετα, εάν εφαρμοστεί μηχανική πίεση και στις δύο πλευρές του τσιπ, θα δημιουργηθεί ένα ηλεκτρικό πεδίο προς την αντίστοιχη κατεύθυνση του τσιπ.Αυτό το φυσικό φαινόμενο ονομάζεται πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο.Εάν εφαρμοστούν εναλλασσόμενες τάσεις στους δύο πόλους του τσιπ, το τσιπ θα δημιουργήσει μηχανικούς κραδασμούς, οι οποίοι με τη σειρά τους θα δημιουργήσουν εναλλασσόμενα ηλεκτρικά πεδία.
Γενικά, το πλάτος της μηχανικής δόνησης του τσιπ και το πλάτος του εναλλασσόμενου ηλεκτρικού πεδίου είναι πολύ μικρό, αλλά όταν η συχνότητα της εφαρμοζόμενης εναλλασσόμενης τάσης είναι μια συγκεκριμένη τιμή, το πλάτος αυξάνεται σημαντικά, πολύ μεγαλύτερο από αυτό των άλλων συχνοτήτων , αυτό το φαινόμενο ονομάζεται πιεζοηλεκτρικός συντονισμός, ο οποίος μοιάζει πολύ με τον συντονισμό του κυκλώματος LC.Η συχνότητα συντονισμού του σχετίζεται με τον τρόπο κοπής, τη γεωμετρία και το μέγεθος του τσιπ.
Όταν ο κρύσταλλος δεν δονείται, μπορεί να θεωρηθεί ως ένας επίπεδος πυκνωτής που ονομάζεται ηλεκτροστατική χωρητικότητα C, και το μέγεθός του σχετίζεται με το γεωμετρικό μέγεθος του τσιπ και την περιοχή του ηλεκτροδίου, γενικά περίπου μια μέθοδος δέρματος σε δεκάδες μέθοδοι δέρματος .Όταν ο κρύσταλλος ταλαντώνεται, η αδράνεια της μηχανικής δόνησης είναι ισοδύναμη με την αυτεπαγωγή L. Γενικά, οι τιμές L κυμαίνονται από δεκάδες έως εκατοντάδες μοίρες.Η ελαστικότητα του τσιπ μπορεί να είναι ισοδύναμη με την χωρητικότητα C, η οποία είναι πολύ μικρή, συνήθως μόνο 0,0002 ~ 0,1 πικογραμμάρια.Η απώλεια που προκαλείται από την τριβή κατά τη δόνηση του πλακιδίου είναι ισοδύναμη με το R, το οποίο έχει τιμή περίπου 100 ohms.Επειδή η ισοδύναμη επαγωγή του τσιπ είναι πολύ μεγάλη και το C είναι πολύ μικρό, το R είναι επίσης μικρό, επομένως ο συντελεστής ποιότητας Q του κυκλώματος είναι πολύ μεγάλος, έως 1000 ~ 10000. Επιπλέον, η συχνότητα συντονισμού του ίδιου του τσιπ Βασικά σχετίζεται μόνο με τον τρόπο κοπής, τη γεωμετρία και το μέγεθος του τσιπ και μπορεί να γίνει με ακρίβεια, έτσι ώστε το κύκλωμα ταλαντωτή που αποτελείται από συντονιστές χαλαζία να μπορεί να αποκτήσει σταθερότητα υψηλής συχνότητας.
Οι υπολογιστές έχουν ένα κύκλωμα χρονισμού και παρόλο που ο όρος "ρολόι" χρησιμοποιείται συνήθως για να αναφερθεί σε αυτές τις συσκευές, στην πραγματικότητα δεν είναι ρολόγια με τη συνήθη έννοια.Ίσως καλύτερα να ονομάζονται χρονόμετρα.Ο χρονοδιακόπτης ενός υπολογιστή είναι συνήθως ένας κρύσταλλος χαλαζία επεξεργασμένος με ακρίβεια που ταλαντώνεται εντός των ορίων τάσης του με συχνότητα που εξαρτάται από το πώς κόβεται ο ίδιος ο κρύσταλλος και πόση τάση υπόκειται.Υπάρχουν δύο καταχωρητές που σχετίζονται με κάθε κρύσταλλο χαλαζία, ένας μετρητής και ένας καταχωρητής αναμονής.Κάθε ταλάντωση του κρυστάλλου χαλαζία μειώνει τον μετρητή κατά ένα.Όταν ο μετρητής μειωθεί στο 0, δημιουργείται μια διακοπή και ο μετρητής φορτώνει ξανά την αρχική τιμή από τον καταχωρητή αναμονής.Αυτή η προσέγγιση καθιστά δυνατό τον προγραμματισμό ενός χρονοδιακόπτη ώστε να δημιουργεί 60 διακοπές ανά δευτερόλεπτο (ή σε οποιαδήποτε άλλη επιθυμητή συχνότητα).Κάθε διακοπή ονομάζεται τικ ρολογιού.
Σε ηλεκτρικούς όρους, ο κρυσταλλικός ταλαντωτής μπορεί να είναι ισοδύναμος με ένα δίκτυο δύο ακροδεκτών ενός πυκνωτή και μιας αντίστασης παράλληλα και ενός πυκνωτή σε σειρά.Στην ηλεκτρική μηχανική, αυτό το δίκτυο έχει δύο σημεία συντονισμού, τα οποία χωρίζονται σε υψηλές και χαμηλές συχνότητες.Η χαμηλότερη συχνότητα είναι συντονισμός σειράς και η υψηλότερη συχνότητα είναι παράλληλος συντονισμός.Λόγω των χαρακτηριστικών του ίδιου του κρυστάλλου, η απόσταση μεταξύ των δύο συχνοτήτων είναι αρκετά κοντινή.Σε αυτό το πολύ στενό εύρος συχνοτήτων, ο κρυσταλλικός ταλαντωτής είναι ισοδύναμος με έναν επαγωγέα, οπότε εφόσον τα δύο άκρα του κρυσταλλικού ταλαντωτή συνδέονται παράλληλα με κατάλληλους πυκνωτές, θα σχηματίζει ένα κύκλωμα παράλληλου συντονισμού.Αυτό το παράλληλο κύκλωμα συντονισμού μπορεί να προστεθεί σε ένα κύκλωμα αρνητικής ανάδρασης για να σχηματίσει ένα κύκλωμα ημιτονοειδούς ταλάντωσης.Επειδή το εύρος συχνοτήτων του κρυσταλλικού ταλαντωτή που ισοδυναμεί με αυτεπαγωγή είναι πολύ στενό, η συχνότητα αυτού του ταλαντωτή δεν θα αλλάξει πολύ ακόμα κι αν οι παράμετροι άλλων συστατικών διαφέρουν πολύ.
Ο κρυσταλλικός ταλαντωτής έχει μια σημαντική παράμετρο, δηλαδή την τιμή χωρητικότητας φορτίου, επιλέξτε την παράλληλη χωρητικότητα ίση με την τιμή χωρητικότητας φορτίου, μπορεί να πάρει την ονομαστική συχνότητα συντονισμού του κρυσταλλικού ταλαντωτή.Το κύκλωμα ταλάντωσης των κρυστάλλων γενικής δόνησης βρίσκεται στα απέναντι άκρα ενός αναστροφικού ενισχυτή που συνδέεται με τους κρυστάλλους έχει δύο χωρητικότητα που δέχεται τα άκρα των κρυστάλλων, αντίστοιχα κάθε χωρητικότητα στην άλλη πλευρά του δέκτη, η χωρητικότητα των δύο πυκνωτών σε σειρά θα πρέπει να είναι ίση στην χωρητικότητα φορτίου, δώστε προσοχή στο γενικό ότι οι ακίδες IC έχουν την ισοδύναμη χωρητικότητα εισόδου, αυτό δεν μπορεί να αγνοηθεί.Γενικά, η χωρητικότητα φορτίου του κρυσταλλικού ταλαντωτή είναι 15 ή 12,5 δέρμα.Εάν ληφθεί υπόψη η ισοδύναμη χωρητικότητα εισόδου των ακίδων εξαρτημάτων, το κύκλωμα ταλάντωσης του κρυσταλλικού ταλαντωτή που αποτελείται από δύο πυκνωτές δέρματος 22 είναι καλύτερη επιλογή.
Ώρα δημοσίευσης: Οκτ-20-2021