ಸಿಸ್ಟಲ್ ಆಸಿಲೇಟರ್ನ ಕೆಲಸದ ತತ್ವ

ಸ್ಫಟಿಕ ಆಂದೋಲಕದ ಸಾರಾಂಶ

ಸ್ಫಟಿಕ ಆಂದೋಲಕವು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅಜಿಮುತ್ ಕೋನದ ಪ್ರಕಾರ ಸ್ಫಟಿಕ ಸ್ಫಟಿಕದಿಂದ ಕತ್ತರಿಸಿದ ವೇಫರ್ ಅನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಕ್ವಾರ್ಟ್ಜ್ ಸ್ಫಟಿಕ ಅನುರಣಕ, ಸ್ಫಟಿಕ ಸ್ಫಟಿಕ ಅಥವಾ ಸ್ಫಟಿಕ ಆಂದೋಲಕ ಎಂದು ಉಲ್ಲೇಖಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ;ಪ್ಯಾಕೇಜಿನೊಳಗೆ ಸೇರಿಸಲಾದ IC ಜೊತೆಗಿನ ಸ್ಫಟಿಕ ಅಂಶವನ್ನು ಸ್ಫಟಿಕ ಆಂದೋಲಕ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.ಇದರ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಲೋಹದ ಕೇಸ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಗಾಜಿನ ಕೇಸ್‌ಗಳು, ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಅಥವಾ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಕೂಡ ಪ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಸ್ಫಟಿಕ ಆಂದೋಲಕದ ಕಾರ್ಯ ತತ್ವ

ಕ್ವಾರ್ಟ್ಜ್ ಸ್ಫಟಿಕ ಆಂದೋಲಕವು ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆಯ ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಪರಿಣಾಮದಿಂದ ಮಾಡಿದ ಅನುರಣನ ಸಾಧನವಾಗಿದೆ.ಇದರ ಮೂಲ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಸರಿಸುಮಾರು ಕೆಳಕಂಡಂತಿದೆ: ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅಜಿಮತ್ ಸ್ಲೈಸ್ ಪ್ರಕಾರ ಸ್ಫಟಿಕ ಸ್ಫಟಿಕದಿಂದ, ಅದರ ಎರಡು ಅನುಗುಣವಾದ ಮೇಲ್ಮೈಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ಮೇಲೆ ಬೆಳ್ಳಿಯ ಪದರದಿಂದ ಲೇಪಿತವಾಗಿದೆ, ಪ್ರತಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಮೇಲೆ ಸೀಸದ ತಂತಿಯನ್ನು ಬೆಸುಗೆ ಹಾಕಿ, ಪ್ಯಾಕೇಜ್ ಶೆಲ್ನೊಂದಿಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆ ಸ್ಫಟಿಕ ಅನುರಣಕ, ಸ್ಫಟಿಕ ಸ್ಫಟಿಕ ಅಥವಾ ಸ್ಫಟಿಕ, ಸ್ಫಟಿಕ ಕಂಪನ ಎಂದು ಉಲ್ಲೇಖಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಇದರ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಲೋಹದ ಕೇಸ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಗಾಜಿನ ಕೇಸ್‌ಗಳು, ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಅಥವಾ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಕೂಡ ಪ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆಯ ಎರಡು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದರೆ, ಚಿಪ್ ಯಾಂತ್ರಿಕವಾಗಿ ವಿರೂಪಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.ಇದಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ಚಿಪ್‌ನ ಎರಡೂ ಬದಿಗಳಲ್ಲಿ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದರೆ, ಚಿಪ್‌ನ ಅನುಗುಣವಾದ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಈ ಭೌತಿಕ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಪರಿಣಾಮ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.ಚಿಪ್‌ನ ಎರಡು ಧ್ರುವಗಳಿಗೆ ಪರ್ಯಾಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದರೆ, ಚಿಪ್ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಕಂಪನಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಅದು ಪರ್ಯಾಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ.

ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಚಿಪ್ನ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಕಂಪನದ ವೈಶಾಲ್ಯ ಮತ್ತು ಪರ್ಯಾಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ವೈಶಾಲ್ಯವು ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಅನ್ವಯಿಕ ಪರ್ಯಾಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ಆವರ್ತನವು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೌಲ್ಯವಾಗಿದ್ದಾಗ, ವೈಶಾಲ್ಯವು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಇತರ ಆವರ್ತನಗಳಿಗಿಂತ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ. , ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ರೆಸೋನೆನ್ಸ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು LC ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ಅನುರಣನಕ್ಕೆ ಹೋಲುತ್ತದೆ.ಅದರ ಅನುರಣನ ಆವರ್ತನವು ಕತ್ತರಿಸುವ ಮೋಡ್, ಜ್ಯಾಮಿತಿ ಮತ್ತು ಚಿಪ್ನ ಗಾತ್ರಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ.

ಸ್ಫಟಿಕವು ಕಂಪಿಸದಿದ್ದಾಗ, ಅದನ್ನು ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ C ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುವ ಫ್ಲಾಟ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಅದರ ಗಾತ್ರವು ಚಿಪ್ನ ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕೆಲವು ಚರ್ಮದ ವಿಧಾನದಿಂದ ಡಜನ್ಗಟ್ಟಲೆ ಚರ್ಮದ ವಿಧಾನಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. .ಸ್ಫಟಿಕವು ಆಂದೋಲನಗೊಂಡಾಗ, ಯಾಂತ್ರಿಕ ಕಂಪನದ ಜಡತ್ವವು ಇಂಡಕ್ಟನ್ಸ್ L ಗೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, L ಮೌಲ್ಯಗಳು ಹತ್ತರಿಂದ ನೂರಾರು ಡಿಗ್ರಿಗಳವರೆಗೆ ಇರುತ್ತದೆ.ಚಿಪ್‌ನ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕತ್ವವು ಧಾರಣ C ಗೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕೇವಲ 0.0002 ~ 0.1 ಪಿಕೋಗ್ರಾಮ್‌ಗಳು.ವೇಫರ್ ಕಂಪನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಘರ್ಷಣೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ನಷ್ಟವು R ಗೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಸುಮಾರು 100 ಓಎಚ್ಎಮ್ಗಳ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.ಏಕೆಂದರೆ ಚಿಪ್‌ನ ಸಮಾನ ಇಂಡಕ್ಟನ್ಸ್ ತುಂಬಾ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು C ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ, R ಸಹ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ನ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಅಂಶ Q ತುಂಬಾ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ, 1000 ~ 10000 ವರೆಗೆ. ಜೊತೆಗೆ, ಚಿಪ್‌ನ ಅನುರಣನ ಆವರ್ತನ ಮೂಲತಃ ಕತ್ತರಿಸುವ ಮೋಡ್, ಜ್ಯಾಮಿತಿ ಮತ್ತು ಚಿಪ್‌ನ ಗಾತ್ರಕ್ಕೆ ಮಾತ್ರ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಮಾಡಬಹುದು, ಆದ್ದರಿಂದ ಕ್ವಾರ್ಟ್ಜ್ ರೆಸೋನೇಟರ್‌ಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದ ಆಂದೋಲಕ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು.

ಕಂಪ್ಯೂಟರ್‌ಗಳು ಟೈಮಿಂಗ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಮತ್ತು ಈ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖಿಸಲು "ಗಡಿಯಾರ" ಎಂಬ ಪದವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗಿದ್ದರೂ, ಅವು ಸಾಮಾನ್ಯ ಅರ್ಥದಲ್ಲಿ ಗಡಿಯಾರಗಳಲ್ಲ.ಅವುಗಳನ್ನು ಟೈಮರ್ ಎಂದು ಕರೆಯುವುದು ಉತ್ತಮ.ಕಂಪ್ಯೂಟರ್‌ನ ಟೈಮರ್ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನಿಖರವಾಗಿ-ಯಂತ್ರದ ಸ್ಫಟಿಕ ಸ್ಫಟಿಕವಾಗಿದ್ದು, ಸ್ಫಟಿಕವನ್ನು ಹೇಗೆ ಕತ್ತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎಷ್ಟು ಒತ್ತಡಕ್ಕೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದರ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುವ ಆವರ್ತನದಲ್ಲಿ ಅದರ ಒತ್ತಡದ ಮಿತಿಯೊಳಗೆ ಆಂದೋಲನಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.ಪ್ರತಿ ಕ್ವಾರ್ಟ್ಜ್ ಸ್ಫಟಿಕದೊಂದಿಗೆ ಎರಡು ರೆಜಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಸಂಯೋಜಿತವಾಗಿವೆ, ಕೌಂಟರ್ ಮತ್ತು ಹೋಲ್ಡ್ ರಿಜಿಸ್ಟರ್.ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆಯ ಸ್ಫಟಿಕದ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಆಂದೋಲನವು ಕೌಂಟರ್ ಅನ್ನು ಒಂದರಿಂದ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.ಕೌಂಟರ್ 0 ಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ, ಅಡಚಣೆ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕೌಂಟರ್ ಹೋಲ್ಡ್ ರಿಜಿಸ್ಟರ್‌ನಿಂದ ಆರಂಭಿಕ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಮರುಲೋಡ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ.ಈ ವಿಧಾನವು ಪ್ರತಿ ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ 60 ಅಡಚಣೆಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಟೈಮರ್ ಅನ್ನು ಪ್ರೋಗ್ರಾಂ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ (ಅಥವಾ ಯಾವುದೇ ಇತರ ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಆವರ್ತನದಲ್ಲಿ).ಪ್ರತಿ ಅಡಚಣೆಯನ್ನು ಗಡಿಯಾರದ ಟಿಕ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ, ಸ್ಫಟಿಕ ಆಂದೋಲಕವು ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ನ ಎರಡು-ಟರ್ಮಿನಲ್ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ಮತ್ತು ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಪ್ರತಿರೋಧಕ ಮತ್ತು ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ.ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್ ಇಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ನಲ್ಲಿ, ಈ ನೆಟ್ವರ್ಕ್ ಎರಡು ಅನುರಣನ ಬಿಂದುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇವುಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಆವರ್ತನಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ.ಕಡಿಮೆ ಆವರ್ತನವು ಸರಣಿ ಅನುರಣನವಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನವು ಸಮಾನಾಂತರ ಅನುರಣನವಾಗಿದೆ.ಸ್ಫಟಿಕದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ, ಎರಡು ಆವರ್ತನಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರವು ಸಾಕಷ್ಟು ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದೆ.ಈ ಕಿರಿದಾದ ಆವರ್ತನ ಶ್ರೇಣಿಯಲ್ಲಿ, ಸ್ಫಟಿಕ ಆಂದೋಲಕವು ಇಂಡಕ್ಟರ್‌ಗೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಸ್ಫಟಿಕ ಆಂದೋಲಕದ ಎರಡು ತುದಿಗಳು ಸೂಕ್ತವಾದ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಗೊಂಡಿರುವವರೆಗೆ, ಅದು ಸಮಾನಾಂತರ ಅನುರಣನ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ.ಸೈನುಸೈಡಲ್ ಆಸಿಲೇಷನ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಈ ಸಮಾನಾಂತರ ಅನುರಣನ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ನಕಾರಾತ್ಮಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗೆ ಸೇರಿಸಬಹುದು.ಇಂಡಕ್ಟನ್ಸ್‌ಗೆ ಸಮಾನವಾದ ಸ್ಫಟಿಕ ಆಂದೋಲಕದ ಆವರ್ತನ ಶ್ರೇಣಿಯು ತುಂಬಾ ಕಿರಿದಾಗಿದೆ, ಇತರ ಘಟಕಗಳ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ಬಹಳವಾಗಿ ಬದಲಾಗಿದ್ದರೂ ಸಹ ಈ ಆಂದೋಲಕದ ಆವರ್ತನವು ಹೆಚ್ಚು ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ.

ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಆಂದೋಲಕವು ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ನಿಯತಾಂಕವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಅದು ಲೋಡ್ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ಮೌಲ್ಯವಾಗಿದೆ, ಲೋಡ್ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾದ ಸಮಾನಾಂತರ ಧಾರಣವನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಿ, ಸ್ಫಟಿಕ ಆಂದೋಲಕದ ನಾಮಮಾತ್ರ ಅನುರಣನ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು.ಸಾಮಾನ್ಯ ಕಂಪನ ಸ್ಫಟಿಕ ಆಂದೋಲನ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಸ್ಫಟಿಕಗಳಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಗೊಂಡಿರುವ ಇನ್ವರ್ಟಿಂಗ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ನ ವಿರುದ್ಧ ತುದಿಗಳಲ್ಲಿ ಎರಡು ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ಸ್ಫಟಿಕಗಳ ತುದಿಗಳನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ, ಕ್ರಮವಾಗಿ ಸ್ವೀಕರಿಸುವ ಇನ್ನೊಂದು ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್, ಸರಣಿ ಮೌಲ್ಯದಲ್ಲಿ ಎರಡು ಕೆಪಾಸಿಟರ್ಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಸಮಾನವಾಗಿರಬೇಕು. ಲೋಡ್ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್‌ಗೆ, ದಯವಿಟ್ಟು ಸಾಮಾನ್ಯ ಐಸಿ ಪಿನ್‌ಗಳಿಗೆ ಸಮಾನವಾದ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್‌ಗೆ ಗಮನ ಕೊಡಿ, ಇದನ್ನು ನಿರ್ಲಕ್ಷಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ.ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಸ್ಫಟಿಕ ಆಂದೋಲಕದ ಲೋಡ್ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ 15 ಅಥವಾ 12.5 ಚರ್ಮವಾಗಿದೆ.ಕಾಂಪೊನೆಂಟ್ ಪಿನ್‌ಗಳ ಸಮಾನ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿದರೆ, ಎರಡು 22 ಸ್ಕಿನ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದ ಸ್ಫಟಿಕ ಆಂದೋಲಕದ ಆಂದೋಲನ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಉತ್ತಮ ಆಯ್ಕೆಯಾಗಿದೆ.