Avem diferite tipuri de oscilatoare disponibile în funcție de caracteristicile și caracteristicile lor. Dar în aceasta, cele mai utilizate oscilatoare sunt oscilatoarele de cristal, Oscilator Hartley , Oscilator Dynatron, Oscilatoare RC, etc. Scopul principal al acestor oscilatoare este de a genera oscilații de frecvență stabile continuu și frecvent. Printre diferitele tipuri de oscilatoare de cristal, oscilatoarele arată o stabilitate excelentă a frecvenței. Pot genera oscilații la frecvența de rezonanță fără distorsiuni și chiar efectul de temperatură este foarte scăzut în oscilatorul de cristal datorită caracteristicii unice a materialului de cristal. Oscilator de cristal folosește principiul efect piezoelectric pentru a genera oscilații de frecvență. Până la sfârșitul acestui articol, vom obține cunoștințe despre definiția oscilatorului, diagrama și aplicațiile sale.
Ce este un oscilator Pierce?
Acesta este un tip de oscilator electronic utilizat în special în oscilatoarele de cristal pentru a crea o frecvență stabilă a oscilațiilor utilizând principiul efectului piezoelectric. Datorită costului, dimensiunii, complexității și puterii în comparație cu oscilatoarele standard, acestea sunt pe larg preferate în majoritatea soluțiilor și dispozitivelor încorporate pentru a crea oscilații de frecvență stabile. Un oscilator perforat simplu are următoarele componente, cum ar fi un digital invertor , rezistor, doi condensatori și unul cristal de cuarț .
Pierce Circuitul oscilatorului
Următoarea figură 1 prezintă diagrama oscilatorului de perforare simplă, iar figura 2 prezintă diagrama de circuit simplificat a unui oscilator de perforare. În circuitul de mai sus, X1 indică dispozitivul de cristal, rezistorul R1 ca rezistor de feedback, U1 este un invertor digital, C1 și C2 sunt condensatorii conectați în paralel. Acestea se încadrează în partea de proiectare.
diapozitiv-oscilator-diagramă-circuit
Operațiune
Rezistorul de feedback R1 din figura 1 este de a face invertor liniar încărcând capacitatea de intrare a invertorului de la ieșirea invertorului și dacă invertorul este ideal, atunci cu impedanță de intrare infinită și valori de impedanță de ieșire zero. Cu aceasta, tensiunile de intrare și ieșire trebuie să fie egale. Prin urmare, invertorul funcționează în regiunea de tranziție.
diagramă-circuit-oscilator-perforat simplificat
- Invertorul U1 asigură schimbarea fazei la 180 ° în buclă.
- Condensatoarele C1 și C2, cristalul X1 asigură împreună un schimb de fază suplimentar de 180 ° către buclă pentru a satisface criteriile Barkhausen de schimbare de fază pentru oscilații.
- În general, valorile C1 și C2 sunt alese pentru a fi egale.
- În figura 1 a oscilatorului Pierce, cristalul X1 este un mod paralel cu C1 și C2 pentru a lucra în regiunea inductivă. Aceasta se numește cristal paralel.
Pentru a genera oscilațiile la o frecvență de rezonanță, circuitul oscilatorului trebuie să îndeplinească cele două condiții care se numesc criterii Barkhausen. Sunt:
- Valoarea magnitudinii câștigului buclei trebuie să fie unitatea.
- Schimbarea fazei în jurul buclei ar trebui să fie de 360 ° sau 0 °.
Dacă oscilatorul îndeplinește cele două condiții de mai sus, atunci numai ele pot fi un oscilator demn. Aici, acest oscilator îndeplinește cele două condiții Barkhausen de mai sus prin bucla circuitului și utilizarea unui invertor.
Aplicații
aplicații ale oscilatorului perforat include următoarele.
- Aceste oscilatoare sunt aplicabile în soluții încorporate și în dispozitive PLL (loop-locked loop).
- În microfoane, dispozitivele controlate prin voce și dispozitivele care convertesc energia sonoră în energie electrică în aceste dispozitive, acestea sunt preferate datorită factorului său excelent de stabilitate a frecvenței.
- Datorită costului redus de fabricație, este util în majoritatea aplicațiilor electronice pentru consumatori.
Prin urmare, Oscilatorul Pierce este un oscilator utilizat pe scară largă în soluții încorporate și unele dispozitive datorită circuitului său simplu, frecvenței de rezonanță stabile. Nu orice parametru poate afecta frecvența de rezonanță. Deci poate genera frecvențe constante ale oscilațiilor. Dar în câteva invertoare digitale, întârzierea propagării este prea mică. Deci, trebuie să luăm în considerare care nu au o întârziere mai mare a propagării.
