Muhtasari wa oscillator ya kioo
Kiosilata cha kioo kinarejelea kaki iliyokatwa kutoka kwa fuwele ya quartz kulingana na Pembe fulani ya azimuth, resonator ya fuwele ya quartz, inayojulikana kama fuwele ya quartz au oscillator ya fuwele;Kipengele cha kioo kilicho na IC kilichoongezwa ndani ya kifurushi kinaitwa kioo oscillator.Bidhaa zake kwa ujumla zimefungwa katika kesi za chuma, lakini pia katika kesi za kioo, keramik au plastiki.
Kanuni ya kazi ya oscillator ya kioo
Oscillator ya fuwele ya quartz ni kifaa cha resonant kilichoundwa na athari ya piezoelectric ya fuwele ya quartz.Muundo wake wa kimsingi ni kama ifuatavyo: Kutoka kwa fuwele ya quartz kulingana na kipande fulani cha azimuth, kilichofunikwa na safu ya fedha kwenye nyuso zake mbili zinazofanana kama elektroni, waya wa risasi kwenye kila elektrodi huunganishwa kwenye pini, pamoja na ganda la kifurushi lililoundwa. resonator ya fuwele ya quartz, inayojulikana kama fuwele ya quartz au fuwele, mtetemo wa fuwele.Bidhaa zake kwa ujumla zimefungwa katika kesi za chuma, lakini pia katika kesi za kioo, keramik au plastiki.
Ikiwa uwanja wa umeme unatumiwa kwa electrodes mbili za kioo cha quartz, chip huharibika mechanically.Kinyume chake, ikiwa shinikizo la mitambo linatumika kwa pande zote mbili za chip, shamba la umeme litatolewa katika mwelekeo unaofanana wa chip.Jambo hili la kimwili linaitwa athari ya piezoelectric.Ikiwa voltages mbadala inatumiwa kwenye nguzo mbili za chip, chip itazalisha mitetemo ya mitambo, ambayo kwa upande itazalisha mashamba ya umeme yanayopishana.
Kwa ujumla, amplitude ya vibration ya mitambo ya chip na amplitude ya uwanja wa umeme unaobadilishana ni ndogo sana, lakini wakati mzunguko wa voltage inayotumiwa ni thamani maalum, amplitude huongezeka kwa kiasi kikubwa, kubwa zaidi kuliko ile ya masafa mengine. , jambo hili linaitwa resonance ya piezoelectric, ambayo ni sawa na resonance ya mzunguko wa LC.Mzunguko wake wa resonant unahusiana na mode ya kukata, jiometri na ukubwa wa chip.
Wakati fuwele haiteteleki, inaweza kuzingatiwa kama capacitor tambarare iitwayo electrostatic capacitance C, na saizi yake inahusiana na saizi ya kijiometri ya chip na eneo la elektrodi, kwa ujumla kuhusu mbinu chache za ngozi kwa njia kadhaa za ngozi. .Wakati fuwele inazunguka, hali ya mtetemo wa mitambo ni sawa na inductance L. Kwa ujumla, maadili ya L huanzia makumi hadi mamia ya digrii.Elasticity ya chip inaweza kuwa sawa na capacitance C, ambayo ni ndogo sana, kwa kawaida tu 0.0002 ~ 0.1 picograms.Hasara inayosababishwa na msuguano wakati wa mtetemo wa kaki ni sawa na R, ambayo ina thamani ya takriban ohms 100.Kwa sababu inductance sawa ya chip ni kubwa sana, na C ni ndogo sana, R pia ni ndogo, hivyo sababu ya ubora Q ya mzunguko ni kubwa sana, hadi 1000 ~ 10000. Aidha, mzunguko wa resonant wa chip yenyewe kimsingi inahusiana tu na hali ya kukata, jiometri na ukubwa wa chip, na inaweza kufanywa kwa usahihi, hivyo mzunguko wa oscillator unaojumuisha resonators za quartz unaweza kupata utulivu wa mzunguko wa juu.
Kompyuta zina mzunguko wa saa, na ingawa neno "saa" hutumiwa kwa kawaida kurejelea vifaa hivi, kwa kweli si saa kwa maana ya kawaida.Wanaweza kuitwa vyema vipima muda.Kipima muda cha kompyuta kwa kawaida ni fuwele ya quartz iliyotengenezwa kwa usahihi ambayo huzunguka ndani ya mipaka yake ya mkazo kwa masafa ambayo inategemea jinsi fuwele yenyewe inavyokatwa na ni mkazo wa kiasi gani.Kuna rejista mbili zinazohusiana na kila fuwele ya quartz, counter na rejista ya kushikilia.Kila oscillation ya kioo cha quartz hupunguza counter kwa moja.Wakati kihesabu kinapungua hadi 0, usumbufu hutolewa na kaunta inapakia tena thamani ya awali kutoka kwa rejista ya kushikilia.Njia hii inafanya uwezekano wa kupanga kipima muda kutoa vipindi 60 kwa sekunde (au kwa masafa mengine yoyote unayotaka).Kila usumbufu huitwa tiki ya saa.
Kwa maneno ya umeme, oscillator ya kioo inaweza kuwa sawa na mtandao wa vituo viwili vya capacitor na kupinga sambamba na capacitor katika mfululizo.Katika uhandisi wa umeme, mtandao huu una pointi mbili za resonance, ambazo zimegawanywa katika masafa ya juu na ya chini.Mzunguko wa chini ni resonance ya mfululizo, na mzunguko wa juu ni resonance sambamba.Kutokana na sifa za kioo yenyewe, umbali kati ya masafa mawili ni karibu kabisa.Katika safu hii nyembamba sana ya mzunguko, oscillator ya kioo ni sawa na inductor, kwa muda mrefu kama ncha mbili za oscillator ya kioo zimeunganishwa kwa sambamba na capacitors zinazofaa, itaunda mzunguko wa resonance sambamba.Mzunguko huu wa resonant sambamba unaweza kuongezwa kwa mzunguko wa maoni hasi ili kuunda mzunguko wa sinusoidal oscillation.Kwa sababu safu ya mzunguko wa oscillator ya kioo sawa na inductance ni nyembamba sana, mzunguko wa oscillator hii hautabadilika sana hata kama vigezo vya vipengele vingine vinatofautiana sana.
Kioo oscillator ina parameter muhimu, kwamba ni thamani capacitance mzigo, kuchagua capacitance sambamba sawa na thamani ya capacitance mzigo, unaweza kupata nominella resonance frequency ya oscillator kioo.Mkuu vibration kioo oscillation mzunguko ni katika ncha kinyume ya amplifier inverting kushikamana na fuwele na capacitance mbili inapata ncha ya fuwele, kwa mtiririko huo kila capacitance upande wa pili wa kupokea, uwezo wa capacitors mbili katika thamani ya mfululizo inapaswa kuwa sawa. kwa uwezo wa kupakia, tafadhali zingatia pini za IC za jumla zina uwezo sawa wa kuingiza, hii haiwezi kupuuzwa.Kwa ujumla, uwezo wa mzigo wa oscillator ya kioo ni ngozi 15 au 12.5.Ikiwa uwezo sawa wa pembejeo wa pini za sehemu huzingatiwa, mzunguko wa oscillation wa oscillator ya kioo inayojumuisha capacitors mbili za ngozi 22 ni chaguo bora zaidi.
Muda wa kutuma: Oct-20-2021