క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ సర్క్యూట్ మరియు వర్కింగ్

సమస్యలను తొలగించడానికి మా పరికరాన్ని ప్రయత్నించండి





క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ అనేది ఎలక్ట్రానిక్ ఓసిలేటర్ సర్క్యూట్, ఇది పైజోఎలెక్ట్రిక్ పదార్థం యొక్క వైబ్రేటింగ్ క్రిస్టల్ యొక్క యాంత్రిక ప్రతిధ్వని కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది ఇచ్చిన పౌన .పున్యంతో విద్యుత్ సంకేతాన్ని సృష్టిస్తుంది. ఈ ఫ్రీక్వెన్సీని సాధారణంగా సమయాన్ని ట్రాక్ చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు, ఉదాహరణకు రిస్ట్ వాచ్‌లు స్థిరమైన క్లాక్ సిగ్నల్ అందించడానికి డిజిటల్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్లలో ఉపయోగించబడతాయి మరియు రేడియో ట్రాన్స్మిటర్లు మరియు రిసీవర్ల కోసం ఫ్రీక్వెన్సీలను స్థిరీకరించడానికి కూడా ఉపయోగిస్తారు. క్వార్ట్జ్ క్రిస్టల్ ప్రధానంగా రేడియో-ఫ్రీక్వెన్సీ (RF) ఓసిలేటర్లలో ఉపయోగించబడుతుంది. క్వార్ట్జ్ క్రిస్టల్ చాలా సాధారణ రకం పైజోఎలెక్ట్రిక్ రెసొనేటర్ , ఓసిలేటర్ సర్క్యూట్లలో, మేము వాటిని ఉపయోగిస్తున్నాము కాబట్టి దీనిని క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్లు అని పిలుస్తారు. లోడ్ కెపాసిటెన్స్ అందించడానికి క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్లను రూపొందించాలి.

వివిధ రకాల ఓసిలేటర్ ఉన్నాయి ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లు వాడుకలో ఉన్న అవి అవి: లీనియర్ ఓసిలేటర్లు - హార్ట్లీ ఓసిలేటర్, ఫేజ్-షిఫ్ట్ ఓసిలేటర్, ఆర్మ్‌స్ట్రాంగ్ ఓసిలేటర్, క్లాప్ ఓసిలేటర్, కోల్‌పిట్స్ ఓసిలేటర్ . రిలాక్సేషన్ ఓసిలేటర్లు - రోయర్ ఓసిలేటర్, రింగ్ ఓసిలేటర్, మల్టీవైబ్రేటర్ మరియు వోల్టేజ్ కంట్రోల్డ్ ఓసిలేటర్ (VCO). త్వరలో మేము క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్లను పని చేయడం మరియు క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ యొక్క అనువర్తనాలు వంటి వివరంగా చర్చించబోతున్నాము.




క్వార్ట్జ్ క్రిస్టల్ అంటే ఏమిటి?

క్వార్ట్జ్ క్రిస్టల్ పైజోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం అని పిలువబడే చాలా ముఖ్యమైన ఆస్తిని ప్రదర్శిస్తుంది. క్రిస్టల్ యొక్క ముఖాల్లో యాంత్రిక పీడనం వర్తించినప్పుడు, యాంత్రిక ఒత్తిడికి అనులోమానుపాతంలో ఉండే వోల్టేజ్ క్రిస్టల్ అంతటా కనిపిస్తుంది. ఆ వోల్టేజ్ క్రిస్టల్‌లో వక్రీకరణకు కారణమవుతుంది. వక్రీకరించిన మొత్తం అనువర్తిత వోల్టేజ్‌కు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది మరియు ఒక క్రిస్టల్‌కు వర్తించే ప్రత్యామ్నాయ వోల్టేజ్ దాని సహజ పౌన .పున్యంలో కంపించడానికి కారణమవుతుంది.

క్వార్ట్జ్ క్రిస్టల్ సర్క్యూట్

క్వార్ట్జ్ క్రిస్టల్ సర్క్యూట్



దిగువ సంఖ్య ఎలక్ట్రానిక్ చిహ్నం పైజోఎలెక్ట్రిక్ క్రిస్టల్ రెసొనేటర్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్ ఓసిలేటర్‌లో క్వార్ట్జ్ క్రిస్టల్, ఇది రెసిస్టర్, ఇండక్టర్ మరియు కెపాసిటర్లను కలిగి ఉంటుంది.

క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం

పై సంఖ్య 20psc న్యూ 16MHz క్వార్ట్జ్ క్రిస్టల్ ఆసిలేటర్ మరియు ఇది ఒక రకమైన క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్లు, ఇది 16MHz పౌన .పున్యంతో పనిచేస్తుంది.

క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్

క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్

సాధారణంగా, బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్లు లేదా క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ సర్క్యూట్ల నిర్మాణంలో FET లు ఉపయోగించబడతాయి. ఇది దేని వలన అంటే కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్ s ను 100KHz కంటే తక్కువ కాని పనిచేసే తక్కువ తక్కువ-ఫ్రీక్వెన్సీ ఓసిలేటర్ సర్క్యూట్లలో ఉపయోగించవచ్చు యాంప్లిఫైయర్లు ఆపరేట్ చేయడానికి బ్యాండ్‌విడ్త్ లేదు. 1MHz కంటే ఎక్కువ ఉన్న స్ఫటికాలతో సరిపోలిన అధిక పౌన encies పున్యాల వద్ద ఇది సమస్య అవుతుంది.


ఈ సమస్యను అధిగమించడానికి కోల్‌పిట్స్ క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ రూపొందించబడింది. ఇది అధిక పౌన .పున్యాల వద్ద పని చేస్తుంది. ఈ ఆసిలేటర్‌లో, ది LC ట్యాంక్ సర్క్యూట్ ఫీడ్బ్యాక్ డోలనాలను క్వార్ట్జ్ క్రిస్టల్ ద్వారా భర్తీ చేస్తుంది.

క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం

క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం

క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ వర్కింగ్

క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ సర్క్యూట్ సాధారణంగా విలోమ పైజోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం యొక్క సూత్రంపై పనిచేస్తుంది. అనువర్తిత విద్యుత్ క్షేత్రం కొన్ని పదార్థాలలో యాంత్రిక వైకల్యాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. అందువల్ల, ఇది వైబ్రేటింగ్ క్రిస్టల్ యొక్క యాంత్రిక ప్రతిధ్వనిని ఉపయోగించుకుంటుంది, ఇది ఒక నిర్దిష్ట పౌన .పున్యం యొక్క విద్యుత్ సంకేతాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి పైజోఎలెక్ట్రిక్ పదార్థంతో తయారు చేయబడింది.

సాధారణంగా, క్వార్ట్జ్ క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్లు చాలా స్థిరంగా ఉంటాయి, మంచి నాణ్యత కారకం (క్యూ) కలిగి ఉంటాయి, అవి పరిమాణంలో చిన్నవి మరియు ఆర్థికంగా సంబంధం కలిగి ఉంటాయి. అందువల్ల, ఎల్సి సర్క్యూట్లు, ట్యూనింగ్ ఫోర్కులు వంటి ఇతర ప్రతిధ్వని యంత్రాలతో పోలిస్తే క్వార్ట్జ్ క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ సర్క్యూట్లు మరింత మెరుగ్గా ఉంటాయి. సాధారణంగా లో మైక్రోప్రాసెసర్లు మరియు మైక్రో కంట్రోలర్లు మేము 8MHz క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్‌ను ఉపయోగిస్తున్నాము.

సమానమైనది ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్ క్రిస్టల్ యొక్క క్రిస్టల్ చర్యను కూడా వివరిస్తుంది. పైన చూపిన సమానమైన ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రాన్ని చూడండి. సర్క్యూట్లో ఉపయోగించే ప్రాథమిక భాగాలు, ఇండక్టెన్స్ L క్రిస్టల్ ద్రవ్యరాశిని సూచిస్తుంది, కెపాసిటెన్స్ C2 సమ్మతిని సూచిస్తుంది మరియు C1 ను సూచించడానికి ఉపయోగిస్తారు కెపాసిటెన్స్ క్రిస్టల్ యొక్క యాంత్రిక అచ్చు కారణంగా ఇది ఏర్పడుతుంది, నిరోధకత R క్రిస్టల్ యొక్క అంతర్గత నిర్మాణ ఘర్షణను సూచిస్తుంది, క్వార్ట్జ్ క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం సిరీస్ మరియు సమాంతర ప్రతిధ్వని వంటి రెండు ప్రతిధ్వనిలను కలిగి ఉంటుంది, అనగా రెండు ప్రతిధ్వని పౌన .పున్యాలు.

క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ వర్కింగ్

క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ వర్కింగ్

కెపాసిటెన్స్ C1 ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన ప్రతిచర్య ఇండక్టెన్స్ L చేత ఉత్పత్తి చేయబడిన ప్రతిచర్యకు సమానంగా మరియు విరుద్ధంగా ఉన్నప్పుడు సిరీస్ ప్రతిధ్వని సంభవిస్తుంది. Fr మరియు fp వరుసగా సిరీస్ మరియు సమాంతర ప్రతిధ్వని పౌన encies పున్యాలను సూచిస్తాయి మరియు 'fr' మరియు 'fp' విలువలను ఉపయోగించడం ద్వారా నిర్ణయించవచ్చు. క్రింది చిత్రంలో చూపిన క్రింది సమీకరణాలు.

పై రేఖాచిత్రం సమానమైన సర్క్యూట్, ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీ కోసం ప్లాట్ గ్రాఫ్, ప్రతిధ్వని పౌన .పున్యాల కోసం సూత్రాలను వివరిస్తుంది.

క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ యొక్క ఉపయోగాలు

సాధారణంగా, మైక్రోప్రాసెసర్లు మరియు మైక్రోకంట్రోలర్‌ల రూపకల్పనలో, గడియార సంకేతాలను అందించే క్రమంలో క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్లను ఉపయోగిస్తారని మనకు తెలుసు. ఉదాహరణకు, పరిశీలిద్దాం 8051 మైక్రోకంట్రోలర్లు , ఈ ప్రత్యేక నియంత్రికలో బాహ్య క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ సర్క్యూట్ 12MHz తో పని చేస్తుంది, అయితే ఈ 8051 మైక్రోకంట్రోలర్ (మోడల్ ఆధారంగా) 40 MHz వద్ద పని చేయగలదు (గరిష్టంగా) చాలా సందర్భాలలో 12MHz ను అందించాలి ఎందుకంటే యంత్ర చక్రం 8051 కు 12 గడియార చక్రాలు అవసరం, తద్వారా 1MHz వద్ద (12MHz గడియారం తీసుకొని) 3.33MHz (గరిష్టంగా 40MHz గడియారం తీసుకుంటుంది) వద్ద సమర్థవంతమైన చక్ర రేటును ఇవ్వడానికి. 1MHz నుండి 3.33MHz వరకు సైకిల్ రేటును కలిగి ఉన్న ఈ ప్రత్యేక క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ అన్ని అంతర్గత కార్యకలాపాల సమకాలీకరణకు అవసరమైన గడియారపు పప్పులను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.

క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ యొక్క అప్లికేషన్

వివిధ రంగాలలో క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ కోసం వివిధ అనువర్తనాలు ఉన్నాయి మరియు కొన్ని క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ అనువర్తనాలు క్రింద ఇవ్వబడ్డాయి

కోల్‌పిట్స్ క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ అప్లికేషన్

కోల్‌పిట్స్ ఓసిలేటర్ చాలా ఎక్కువ పౌన .పున్యాల వద్ద సైనూసోయిడల్ అవుట్పుట్ సిగ్నల్ ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. ఈ ఓసిలేటర్‌ను వివిధ రకాల సెన్సార్‌లుగా ఉపయోగించవచ్చు ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు మేము కోల్‌పిట్స్ సర్క్యూట్లో ఉపయోగిస్తున్న SAW పరికరం కారణంగా దాని ఉపరితలం నుండి నేరుగా గ్రహించబడుతుంది.

కోల్‌పిట్స్ క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్

కోల్‌పిట్స్ క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్

కోల్‌పిట్స్ ఓసిలేటర్ల అనువర్తనాలు ప్రధానంగా విస్తృత శ్రేణి పౌన encies పున్యాలను ఉపయోగించే చోట ఉంటాయి. తడిసిన మరియు నిరంతర డోలనం స్థితిలో కూడా ఉపయోగిస్తారు. కోల్‌పిట్స్ సర్క్యూట్లో కొన్ని పరికరాలను ఉపయోగించి, మేము ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత స్థిరత్వం మరియు అధిక పౌన .పున్యాన్ని సాధించగలము.

మొబైల్ కమ్యూనికేషన్స్ మరియు రేడియో కమ్యూనికేషన్ల అభివృద్ధికి ఉపయోగించే కాల్‌పిట్‌లు.

ఆర్మ్‌స్ట్రాంగ్ క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ యొక్క అనువర్తనాలు

ఈ సర్క్యూట్ 1940 వరకు ప్రజాదరణ పొందింది. పునరుత్పత్తి రేడియో రిసీవర్లలో ఇవి విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. ఆ ఇన్పుట్లో, యాంటెన్నా నుండి రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్ అదనపు వైండింగ్ ద్వారా అయస్కాంతంగా ట్యాంక్ సర్క్యూట్లో కలుపుతారు మరియు ఫీడ్బ్యాక్ లూప్లో నియంత్రణ పొందడానికి ఫీడ్బ్యాక్ తగ్గించబడుతుంది. చివరగా, ఇది ఇరుకైన-బ్యాండ్ రేడియో-ఫ్రీక్వెన్సీ ఫిల్టర్ మరియు యాంప్లిఫైయర్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఈ క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్‌లో, LC రెసొనెంట్ సర్క్యూట్ ఫీడ్‌బ్యాక్ లూప్‌లతో భర్తీ చేయబడుతుంది.

ఆర్మ్‌స్ట్రాంగ్ క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్

ఆర్మ్‌స్ట్రాంగ్ క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్

మిలిటరీ మరియు ఏరోస్పేస్‌లో

సమర్థవంతమైన కమ్యూనికేషన్ వ్యవస్థ కోసం, క్రిస్టల్ ఆసిలేటర్లను సైనిక మరియు ఏరోస్పేస్‌లో ఉపయోగిస్తారు. ది కమ్యూనికేషన్ సిస్టమ్ మార్గదర్శక వ్యవస్థలలో నావిగేషన్ ప్రయోజనం మరియు ఎలక్ట్రానిక్ యుద్ధాన్ని స్థాపించడం

పరిశోధన మరియు కొలతలో

క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్లను ఖగోళ నావిగేషన్ మరియు స్పేస్ ట్రాకింగ్ ప్రయోజనం కోసం, వైద్య పరికరాలలో మరియు కొలిచే సాధనాలలో పరిశోధన మరియు కొలతలలో ఉపయోగిస్తారు.

క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ యొక్క పారిశ్రామిక అనువర్తనాలు

క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ యొక్క అనేక పారిశ్రామిక అనువర్తనాలు ఉన్నాయి. కంప్యూటర్లు, ఇన్స్ట్రుమెంటేషన్, డిజిటల్ సిస్టమ్స్, ఫేజ్-లాక్డ్ లూప్ సిస్టమ్స్, మోడెమ్స్, మెరైన్, టెలికమ్యూనికేషన్స్, సెన్సార్లలో మరియు డిస్క్ డ్రైవ్‌లలో వీటిని విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తున్నారు.

క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ ఇంజిన్ కంట్రోలింగ్, క్లాక్ మరియు ట్రిప్ కంప్యూటర్, స్టీరియో మరియు జిపిఎస్ సిస్టమ్స్‌లో కూడా ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది ఆటోమోటివ్ అప్లికేషన్.

క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్లను అనేక వినియోగ వస్తువులలో ఉపయోగిస్తారు. ఉదాహరణకు, కేబుల్ టెలివిజన్ వ్యవస్థలు, వీడియో కెమెరాలు, వ్యక్తిగత కంప్యూటర్లు, బొమ్మలు మరియు వీడియో గేమ్స్, సెల్యులార్ ఫోన్లు, రేడియో వ్యవస్థలు. ఇది క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ యొక్క వినియోగదారు అప్లికేషన్.

ఇదంతా ఒక క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ , ఇది పని చేస్తుంది మరియు అనువర్తనాలు. ఈ భావనను బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి ఈ వ్యాసంలో ఇచ్చిన సమాచారం మీకు సహాయపడుతుందని మేము నమ్ముతున్నాము. ఇంకా, ఈ వ్యాసానికి సంబంధించిన ఏవైనా ప్రశ్నలు లేదా అమలు చేయడంలో ఏదైనా సహాయం ఎలక్ట్రికల్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్స్ ప్రాజెక్టులు , దిగువ వ్యాఖ్య విభాగంలో వ్యాఖ్యానించడం ద్వారా మీరు మమ్మల్ని సంప్రదించవచ్చు. ఇక్కడ మీ కోసం ఒక ప్రశ్న ఉంది, క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ యొక్క ప్రధాన విధి ఏమిటి?

ఫోటో క్రెడిట్స్: