సిస్టల్ ఓసిలేటర్ యొక్క వర్కింగ్ ప్రిన్సిపల్

క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ యొక్క సారాంశం

క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ అనేది ఒక నిర్దిష్ట అజిముత్ యాంగిల్ ప్రకారం క్వార్ట్జ్ క్రిస్టల్ నుండి కత్తిరించిన పొరను సూచిస్తుంది, క్వార్ట్జ్ క్రిస్టల్ రెసొనేటర్, దీనిని క్వార్ట్జ్ క్రిస్టల్ లేదా క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్‌గా సూచిస్తారు;ప్యాకేజీ లోపల IC జోడించబడిన క్రిస్టల్ మూలకాన్ని క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ అంటారు.దీని ఉత్పత్తులు సాధారణంగా మెటల్ కేసులలో ప్యాక్ చేయబడతాయి, కానీ గాజు కేసులు, సిరామిక్స్ లేదా ప్లాస్టిక్‌లలో కూడా ఉంటాయి.

క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ యొక్క పని సూత్రం

క్వార్ట్జ్ క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ అనేది క్వార్ట్జ్ క్రిస్టల్ యొక్క పైజోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావంతో తయారు చేయబడిన ప్రతిధ్వని పరికరం.దీని ప్రాథమిక కూర్పు సుమారుగా ఈ క్రింది విధంగా ఉంటుంది: ఒక నిర్దిష్ట అజిముత్ స్లైస్ ప్రకారం క్వార్ట్జ్ క్రిస్టల్ నుండి, దాని రెండు సంబంధిత ఉపరితలాలపై ఎలక్ట్రోడ్‌ల వలె వెండి పొరతో పూత పూయబడింది, ప్రతి ఎలక్ట్రోడ్‌పై ఒక సీసపు వైర్‌ను పిన్‌కి కనెక్ట్ చేసి, ప్యాకేజీ షెల్‌తో కలిపి ఉంచబడుతుంది. క్వార్ట్జ్ క్రిస్టల్ రెసొనేటర్, క్వార్ట్జ్ క్రిస్టల్ లేదా క్రిస్టల్, క్రిస్టల్ వైబ్రేషన్‌గా సూచిస్తారు.దీని ఉత్పత్తులు సాధారణంగా మెటల్ కేసులలో ప్యాక్ చేయబడతాయి, కానీ గాజు కేసులు, సిరామిక్స్ లేదా ప్లాస్టిక్‌లలో కూడా ఉంటాయి.

క్వార్ట్జ్ క్రిస్టల్ యొక్క రెండు ఎలక్ట్రోడ్‌లకు విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని వర్తింపజేస్తే, చిప్ యాంత్రికంగా వికృతమవుతుంది.దీనికి విరుద్ధంగా, చిప్ యొక్క రెండు వైపులా యాంత్రిక ఒత్తిడిని ప్రయోగిస్తే, చిప్ యొక్క సంబంధిత దిశలో విద్యుత్ క్షేత్రం ఉత్పత్తి అవుతుంది.ఈ భౌతిక దృగ్విషయాన్ని పియజోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం అంటారు.చిప్ యొక్క రెండు ధ్రువాలకు ఆల్టర్నేటింగ్ వోల్టేజ్‌లను వర్తింపజేస్తే, చిప్ యాంత్రిక వైబ్రేషన్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది ప్రత్యామ్నాయ విద్యుత్ క్షేత్రాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

సాధారణంగా, చిప్ యొక్క యాంత్రిక కంపనం యొక్క వ్యాప్తి మరియు ప్రత్యామ్నాయ విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క వ్యాప్తి చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, అయితే అనువర్తిత ఆల్టర్నేటింగ్ వోల్టేజ్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ ఒక నిర్దిష్ట విలువ అయినప్పుడు, వ్యాప్తి గణనీయంగా పెరుగుతుంది, ఇతర పౌనఃపున్యాల కంటే చాలా పెద్దది. , ఈ దృగ్విషయాన్ని పియజోఎలెక్ట్రిక్ రెసొనెన్స్ అని పిలుస్తారు, ఇది LC సర్క్యూట్ యొక్క ప్రతిధ్వనిని పోలి ఉంటుంది.దాని ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీ కట్టింగ్ మోడ్, జ్యామితి మరియు చిప్ యొక్క పరిమాణానికి సంబంధించినది.

క్రిస్టల్ వైబ్రేట్ కానప్పుడు, అది ఎలక్ట్రోస్టాటిక్ కెపాసిటెన్స్ C అని పిలువబడే ఫ్లాట్ కెపాసిటర్‌గా పరిగణించబడుతుంది మరియు దాని పరిమాణం చిప్ యొక్క రేఖాగణిత పరిమాణం మరియు ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క వైశాల్యానికి సంబంధించినది, సాధారణంగా కొన్ని చర్మ పద్ధతుల నుండి డజన్ల కొద్దీ చర్మ పద్ధతికి సంబంధించినది. .క్రిస్టల్ డోలనం అయినప్పుడు, మెకానికల్ వైబ్రేషన్ యొక్క జడత్వం ఇండక్టెన్స్ L కి సమానం. సాధారణంగా, L విలువలు పదుల నుండి వందల డిగ్రీల వరకు ఉంటాయి.చిప్ యొక్క స్థితిస్థాపకత కెపాసిటెన్స్ Cకి సమానంగా ఉంటుంది, ఇది చాలా చిన్నది, సాధారణంగా 0.0002 ~ 0.1 పికోగ్రామ్‌లు మాత్రమే.పొర కంపనం సమయంలో ఘర్షణ వలన కలిగే నష్టం R కి సమానం, దీని విలువ సుమారు 100 ఓంలు.చిప్ యొక్క సమానమైన ఇండక్టెన్స్ చాలా పెద్దది మరియు C చాలా చిన్నది, R కూడా చిన్నది, కాబట్టి సర్క్యూట్ యొక్క నాణ్యత కారకం Q చాలా పెద్దది, 1000 ~ 10000 వరకు ఉంటుంది. అదనంగా, చిప్ యొక్క ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రాథమికంగా కట్టింగ్ మోడ్, జ్యామితి మరియు చిప్ యొక్క పరిమాణానికి మాత్రమే సంబంధించినది మరియు ఖచ్చితంగా చేయవచ్చు, కాబట్టి క్వార్ట్జ్ రెసొనేటర్‌లతో కూడిన ఓసిలేటర్ సర్క్యూట్ అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ స్థిరత్వాన్ని పొందవచ్చు.

కంప్యూటర్లు టైమింగ్ సర్క్యూట్‌ను కలిగి ఉంటాయి మరియు ఈ పరికరాలను సూచించడానికి "గడియారం" అనే పదాన్ని సాధారణంగా ఉపయోగించినప్పటికీ, అవి సాధారణ అర్థంలో గడియారాలు కావు.వాటిని టైమర్‌లు అని పిలవవచ్చు.కంప్యూటర్ యొక్క టైమర్ అనేది సాధారణంగా ఖచ్చితంగా-యంత్రం చేయబడిన క్వార్ట్జ్ క్రిస్టల్, ఇది స్ఫటికం ఎలా కత్తిరించబడింది మరియు ఎంత ఉద్రిక్తతకు లోనవుతుంది అనే దానిపై ఆధారపడి ఉండే ఫ్రీక్వెన్సీలో దాని ఉద్రిక్తత పరిమితుల్లో డోలనం చేస్తుంది.ప్రతి క్వార్ట్జ్ క్రిస్టల్‌తో అనుబంధించబడిన రెండు రిజిస్టర్‌లు ఉన్నాయి, ఒక కౌంటర్ మరియు హోల్డ్ రిజిస్టర్.క్వార్ట్జ్ క్రిస్టల్ యొక్క ప్రతి డోలనం కౌంటర్‌ను ఒక్కొక్కటిగా తగ్గిస్తుంది.కౌంటర్ 0కి తగ్గినప్పుడు, అంతరాయం ఏర్పడుతుంది మరియు కౌంటర్ హోల్డ్ రిజిస్టర్ నుండి ప్రారంభ విలువను మళ్లీ లోడ్ చేస్తుంది.ఈ విధానం సెకనుకు 60 అంతరాయాలను (లేదా ఏదైనా ఇతర కావలసిన ఫ్రీక్వెన్సీలో) రూపొందించడానికి టైమర్‌ను ప్రోగ్రామ్ చేయడం సాధ్యం చేస్తుంది.ప్రతి అంతరాయాన్ని క్లాక్ టిక్ అంటారు.

విద్యుత్ పరంగా, క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ కెపాసిటర్ యొక్క రెండు-టెర్మినల్ నెట్‌వర్క్ మరియు సమాంతరంగా రెసిస్టర్ మరియు సిరీస్‌లో కెపాసిటర్‌కు సమానం.ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్‌లో, ఈ నెట్‌వర్క్‌లో రెండు రెసొనెన్స్ పాయింట్లు ఉన్నాయి, ఇవి అధిక మరియు తక్కువ పౌనఃపున్యాలుగా విభజించబడ్డాయి.తక్కువ పౌనఃపున్యం శ్రేణి ప్రతిధ్వని, మరియు అధిక పౌనఃపున్యం సమాంతర ప్రతిధ్వని.క్రిస్టల్ యొక్క లక్షణాల కారణంగా, రెండు ఫ్రీక్వెన్సీల మధ్య దూరం చాలా దగ్గరగా ఉంటుంది.ఈ చాలా ఇరుకైన ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధిలో, క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ ఒక ఇండక్టర్‌కి సమానం, కాబట్టి క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ యొక్క రెండు చివరలు తగిన కెపాసిటర్‌లతో సమాంతరంగా అనుసంధానించబడినంత వరకు, అది సమాంతర ప్రతిధ్వని సర్క్యూట్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.ఈ సమాంతర ప్రతిధ్వని సర్క్యూట్‌ను ప్రతికూల ఫీడ్‌బ్యాక్ సర్క్యూట్‌కి జోడించి సైనూసోయిడల్ ఆసిలేషన్ సర్క్యూట్‌ను రూపొందించవచ్చు.ఇండక్టెన్స్‌కు సమానమైన క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధి చాలా ఇరుకైనది కాబట్టి, ఇతర భాగాల యొక్క పారామితులు బాగా మారినప్పటికీ ఈ ఓసిలేటర్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ పెద్దగా మారదు.

క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ ఒక ముఖ్యమైన పరామితిని కలిగి ఉంది, అది లోడ్ కెపాసిటెన్స్ విలువ, లోడ్ కెపాసిటెన్స్ విలువకు సమానమైన సమాంతర కెపాసిటెన్స్‌ని ఎంచుకోండి, క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ యొక్క నామమాత్ర ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీని పొందవచ్చు.సాధారణ వైబ్రేషన్ క్రిస్టల్ డోలనం సర్క్యూట్ స్ఫటికాలకు అనుసంధానించబడిన విలోమ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క వ్యతిరేక చివర్లలో ఉంటాయి, రెండు కెపాసిటెన్స్ స్ఫటికాల చివరలను అందుకుంటుంది, వరుసగా ప్రతి కెపాసిటెన్స్ స్వీకరించే మరొక వైపు, సిరీస్ విలువలో రెండు కెపాసిటర్ల సామర్థ్యం సమానంగా ఉండాలి. లోడ్ కెపాసిటెన్స్‌కు, దయచేసి సాధారణ IC పిన్‌లు సమానమైన ఇన్‌పుట్ కెపాసిటెన్స్‌ని కలిగి ఉండటంపై శ్రద్ధ వహించండి, ఇది విస్మరించబడదు.సాధారణంగా, క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ యొక్క లోడ్ కెపాసిటెన్స్ 15 లేదా 12.5 చర్మం.కాంపోనెంట్ పిన్‌ల యొక్క సమానమైన ఇన్‌పుట్ కెపాసిటెన్స్ పరిగణించబడితే, రెండు 22 స్కిన్ కెపాసిటర్‌లతో కూడిన క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ యొక్క డోలనం సర్క్యూట్ ఉత్తమ ఎంపిక.