Imamo različne vrste oscilatorjev na voljo glede na njihove značilnosti in lastnosti. Toda pri tem so najpogosteje uporabljeni oscilatorji kristalni oscilatorji, Hartleyev oscilator , Oscilatorji Dynatron, oscilatorji RC itd. Glavni namen teh oscilatorjev je nenehno in pogosto ustvarjati stabilna frekvenčna nihanja. Med vsemi različnimi vrstami oscilatorjev kristalni oscilatorji kažejo odlično frekvenčno stabilnost. Lahko ustvarijo nihanja na resonančni frekvenci brez kakršnih koli popačenj in celo temperaturni učinek je v kristalnem oscilatorju zelo nizek zaradi edinstvene lastnosti kristalnega materiala. The kristalni oscilator uporablja načelo piezoelektrični učinek za generiranje frekvenčnih nihanj. Do konca tega članka bomo dobili znanje o definiciji, diagramu in njegovih aplikacijah prebodnega oscilatorja.
Kaj je Pierceov oscilator?
To je ena vrsta elektronski oscilator zlasti se uporablja v kristalnih oscilatorjih za ustvarjanje stabilne frekvence nihanj z uporabo principa piezoelektričnega učinka. Zaradi stroškov, velikosti, zapletenosti in moči v primerjavi s standardnimi oscilatorji so ti v večini vgrajenih rešitev in naprav zelo priljubljeni za ustvarjanje stabilnih frekvenčnih nihanj. Preprost prebodni oscilator ima naslednje komponente, kot je digitalna pretvornik , upor, dva kondenzatorja in en kremenov kristal .
Pierceov oscilator
Naslednja slika 1 prikazuje diagram preprostega prebadanja oscilatorja, slika 2 pa poenostavljeni diagram vezja prebadajočega oscilatorja. V zgornjem vezju X1 označuje kristalno napravo, upor R1 kot povratni upor, U1 je digitalni pretvornik, C1 in C2 sta vzporedno priključena kondenzatorja. Ti spadajo pod oblikovalski del.
diagram-pierce-oscilator-vezje
Delovanje
Povratni upor R1 na sliki 1 je narediti linearni pretvornik tako, da vhodno kapacitivnost pretvornika napolni z izhoda pretvornika, in če je pretvornik idealen, potem z neskončno vhodno impedanco in vrednostmi izhodne impedance nič. S tem morata biti vhodna in izhodna napetost enaki. Zato pretvornik deluje v prehodnem območju.
poenostavljen-diagram oscilator-pierce-oscilator
- Pretvornik U1 zagotavlja fazni premik 180 ° v zanki.
- Kondenzatorja C1 in C2, kristal X1 skupaj zagotavljata dodatni fazni premik 180 ° na zanko, da izpolnjuje Barkhausenove fazne premike za nihanja.
- Vrednosti C1 in C2 so na splošno enake.
- Na sliki 1 Pierceovega oscilatorja je kristal X1 vzporedni način s C1 in C2 za delo v induktivnem območju. To se imenuje vzporedni kristal.
Za ustvarjanje nihanja na resonančni frekvenci mora oscilatorjsko vezje izpolnjevati dva pogoja, ki se imenujeta Barkhausenova merila. To so:
- Velikost dobička zanke mora biti enaka.
- Fazni premik okoli zanke mora biti 360 ° ali 0 °.
Če oscilator izpolnjuje zgornja dva pogoja, so lahko le oni vreden oscilator. Tu ta oscilator z zanko vezja in uporabo pretvornika izpolnjuje zgornja dva Barkhausenova pogoja.
Aplikacije
The aplikacije prebodnega oscilatorja vključujejo naslednje.
- Ti oscilatorji se uporabljajo v vgrajenih rešitvah in v napravah s fazno zaklenjeno zanko (PLL).
- V mikrofonih, napravah z glasovnim nadzorom in napravah, ki v teh napravah pretvarjajo zvočno energijo v električno energijo, so te prednostne zaradi odličnega faktorja stabilnosti frekvence.
- Zaradi nizkih stroškov izdelave je uporaben v večini potrošniških elektronskih aplikacij.
Tako Pierceov oscilator je pogosto uporabljen oscilator v vdelanih rešitvah in nekaterih napravah zaradi enostavne izdelave vezij in stabilne resonančne frekvence. Noben parameter ne more vplivati na njegovo resonančno frekvenco. Tako lahko generira konstantne frekvence nihanj. Toda pri nekaterih digitalnih pretvornikih je zakasnitev širjenja premajhna. Zato moramo razmisliti, kateri nimajo večje zamude pri razmnoževanju.
