Wij hebben verschillende soorten oscillatoren beschikbaar afhankelijk van hun kenmerken en kenmerken. Maar daarin zijn de meest gebruikte oscillatoren kristaloscillatoren, Hartley-oscillator , Dynatron-oscillator, RC-oscillatoren, enz. Het primaire doel van deze oscillatoren is om continu en vaak stabiele frequentie-oscillaties te genereren. Tussen alle verschillende soorten oscillatoren blijkt uit de kristaloscillatoren de uitstekende frequentiestabiliteit. Ze kunnen de oscillaties op de resonantiefrequentie zonder enige vervorming genereren en zelfs het temperatuureffect is erg laag in de kristaloscillator vanwege de unieke eigenschap van het kristalmateriaal. De kristaloscillator maakt gebruik van het principe van piëzo-elektrisch effect om frequentie-oscillaties te genereren. Aan het einde van dit artikel zullen we kennis opdoen over de definitie, het diagram en de toepassingen van de doorsteekoscillator.
Wat is een Pierce-oscillator?
Dit is een type elektronische oscillator vooral gebruikt in kristaloscillatoren om een stabiele oscillatiefrequentie te creëren door gebruik te maken van het piëzo-elektrische effectprincipe. Vanwege de kosten, grootte, complexiteit en vermogen in vergelijking met de standaardoscillatoren hebben deze in de meeste embedded oplossingen en apparaten de voorkeur om stabiele frequentie-oscillaties te creëren. Een eenvoudige doorsteekoscillator heeft de volgende componenten zoals een digitale omvormer , weerstand, twee condensatoren en één kwarts kristal
Doorboor oscillatorcircuit
De volgende afbeelding 1 toont het eenvoudige doorsteekoscillatordiagram en figuur 2 toont het vereenvoudigde schakelschema van een doorsteekoscillator. In het bovenstaande circuit geeft X1 het kristalapparaat aan, R1-weerstand als feedbackweerstand, U1 is een digitale omvormer, C1 en C2 zijn de parallel geschakelde condensatoren. Deze vallen onder het ontwerpgedeelte.
pierce-oscillator-schakelschema
Operatie
Feedbackweerstand R1 in figuur 1 is om een lineaire inverter te maken door de ingangscapaciteit van de inverter op te laden vanaf de uitgang van de inverter en als de inverter ideaal is dan met oneindige ingangsimpedantie en nul uitgangsimpedantiewaarden. Hiermee moeten de ingangs- en uitgangsspanningen gelijk zijn. Daarom werkt de omvormer in het overgangsgebied.
vereenvoudigd-doorsteek-oscillator-schakelschema
- De inverter U1 zorgt voor de 180 ° faseverschuiving in de lus.
- Condensatoren C1 en C2, kristal X1 zorgen samen voor een extra faseverschuiving van 180 ° naar de lus om te voldoen aan de criteria voor faseverschuiving van Barkhausen voor oscillaties.
- In het algemeen worden C1- en C2-waarden gelijk gekozen.
- In figuur 1 van de Pierce-oscillator is kristal X1 een parallelle modus met C1 en C2 om in het inductieve gebied te werken. Dit wordt parallel kristal genoemd.
Om de oscillaties bij een resonantiefrequentie te genereren, moet het oscillatorcircuit voldoen aan de twee voorwaarden die Barkhausen-criteria worden genoemd. Zij zijn:
- De magnitudewaarde van de lusversterking moet één zijn.
- De faseverschuiving rond de lus moet 360 ° of 0 ° zijn.
Als de oscillator aan de bovenstaande twee voorwaarden voldoet, kunnen alleen zij een waardige oscillator zijn. Hier voldoet deze oscillator aan de bovenstaande twee Barkhausen-voorwaarden door de lus van het circuit en het gebruik van een inverter.
Toepassingen
De toepassingen van pierce oscillator omvatten de volgende.
- Deze oscillatoren zijn toepasbaar in embedded oplossingen en in phase-locked loop (PLL) apparaten.
- In microfoons, spraakgestuurde apparaten en de apparaten die geluidsenergie omzetten in elektrische energie in die apparaten hebben deze de voorkeur vanwege de uitstekende frequentiestabiliteitsfactor.
- Vanwege zijn lage fabricagekosten is het nuttig in de meeste elektronische toepassingen voor consumenten.
Dus, Steek de oscillator in is een veel gebruikte oscillator in embedded oplossingen en sommige apparaten vanwege de eenvoudige schakeling en stabiele resonantiefrequentie. Geen enkele parameter kan de resonantiefrequentie beïnvloeden. Het kan dus de constante frequenties van oscillaties genereren. Maar bij enkele digitale omvormers is de voortplantingsvertraging te klein. We moeten dus overwegen welke geen meer vertraging in de voortplanting hebben.
