Oscylator Pierce: działanie i jego zastosowania

Wypróbuj Nasz Instrument Do Eliminowania Problemów





Mamy różne typy oscylatorów dostępne w zależności od ich cech i funkcji. Ale w tym przypadku najczęściej używanymi oscylatorami są oscylatory kwarcowe, Oscylator Hartley , Oscylator Dynatron, oscylatory RC, itp. Głównym celem tych oscylatorów jest ciągłe i częste generowanie stabilnych oscylacji częstotliwości. Spośród wszystkich różnych typów oscylatorów kwarcowych oscylatorów wykazuje doskonałą stabilność częstotliwości. Mogą generować oscylacje przy częstotliwości rezonansowej bez żadnych zniekształceń, a nawet efekt temperaturowy w oscylatorze kwarcowym jest bardzo niski ze względu na unikalną właściwość materiału kryształu. Plik oscylator kwarcowy wykorzystuje zasadę efekt piezoelektryczny do generowania oscylacji częstotliwości. Pod koniec tego artykułu uzyskamy wiedzę na temat definicji oscylatora przebijającego, diagramu i jego zastosowań.

Co to jest oscylator Pierce?

To jest jeden rodzaj oscylator elektroniczny szczególnie stosowany w oscylatorach kwarcowych w celu wytworzenia stabilnej częstotliwości oscylacji dzięki zastosowaniu zasady efektu piezoelektrycznego. Ze względu na koszt, rozmiar, złożoność i moc w porównaniu ze standardowymi oscylatorami są one szeroko preferowane w większości wbudowanych rozwiązań i urządzeń do tworzenia stabilnych oscylacji częstotliwości. Prosty oscylator przebijający ma następujące komponenty, takie jak cyfrowy falownik , rezystor, dwa kondensatory i jeden kryształ kwarcu .




Obwód przebicia oscylatora

Poniższy rysunek 1 przedstawia prosty schemat oscylatora przebijającego, a rysunek 2 przedstawia uproszczony schemat obwodu oscylatora przebijającego. W powyższym obwodzie X1 oznacza urządzenie kryształowe, rezystor R1 jako rezystor sprzężenia zwrotnego, U1 to falownik cyfrowy, C1 i C2 to kondensatory połączone równolegle. Te mieszczą się w części projektowej.

schemat-obwodu-osiklatora-przebicia

schemat obwodu oscylatora przebicia



Operacja

Rezystor sprzężenia zwrotnego R1 na rysunku 1 służy do tworzenia falownika liniowego przez ładowanie pojemności wejściowej falownika z wyjścia falownika, a jeśli falownik jest idealny, to z nieskończoną impedancją wejściową i zerowymi wartościami impedancji wyjściowej. Dzięki temu napięcia wejściowe i wyjściowe powinny być równe. Dlatego falownik działa w obszarze przejściowym.

uproszczony-schemat-obwodu-osyklatora-przebicia

uproszczony schemat obwodu oscylatora

  • Falownik U1 zapewnia przesunięcie fazowe pętli o 180 °.
  • Kondensatory C1 i C2, kryształ X1 razem zapewniają dodatkowe przesunięcie fazowe o 180 ° w pętli, aby spełnić kryteria przesunięcia fazowego Barkhausena dla oscylacji.
  • Na ogół wartości C1 i C2 są wybierane tak, aby były równe.
  • Na rysunku 1 oscylatora Pierce kryształ X1 jest trybem równoległym z C1 i C2 do pracy w obszarze indukcyjnym. Nazywa się to kryształem równoległym.

Aby wygenerować oscylacje przy częstotliwości rezonansowej, obwód oscylatora musi spełniać dwa warunki, które nazywane są kryteriami Barkhausena. Oni są:


  • Wartość wielkości wzmocnienia pętli musi być jednością.
  • Przesunięcie fazowe wokół pętli powinno wynosić 360 ° lub 0 °.

Jeśli oscylator spełnia powyższe dwa warunki, to tylko one mogą być godnym oscylatorem. Tutaj ten oscylator spełnia powyższe dwa warunki Barkhausena przez pętlę obwodu i użycie falownika.

Aplikacje

Plik zastosowania oscylatora przebijającego obejmują następujące elementy.

  • Oscylatory te mają zastosowanie w rozwiązaniach wbudowanych i urządzeniach z pętlą synchronizacji fazy (PLL).
  • W mikrofonach, urządzeniach sterowanych głosem i urządzeniach, które zamieniają energię dźwięku na energię elektryczną w tych urządzeniach są one preferowane ze względu na doskonały współczynnik stabilności częstotliwości.
  • Ze względu na niski koszt produkcji jest przydatny w większości zastosowań elektroniki użytkowej.

A zatem, Oscylator przebijania jest szeroko stosowanym oscylatorem w rozwiązaniach wbudowanych i niektórych urządzeniach ze względu na jego prosty obwód, stabilną częstotliwość rezonansową. Żaden parametr nie może wpływać na jego częstotliwość rezonansową. Może więc generować stałe częstotliwości oscylacji. Jednak w kilku falownikach cyfrowych opóźnienie propagacji jest zbyt małe. Musimy więc rozważyć, które nie mają większego opóźnienia propagacji.