Kvartsioskillaattori on sähkömagneettisten värähtelyjen autogeneraattori , jossa on värähtelyjärjestelmä , joka sisältää kvartsiresonaattorin . Suunniteltu saavuttamaan vakiotaajuisia värähtelyjä korkean lämpötilan ja ajan stabiiliudella, alhaisella vaihekohinalla.
Kvartsioskillaattorin luonnollinen taajuus voi vaihdella muutamasta kHz :stä satoihin MHz:iin. Sen määräävät resonaattorin fysikaaliset mitat , kvartsin elastisuus ja pietsosähköinen vakio sekä se, miten resonaattori leikataan kiteestä. Koska kvartsiresonaattori on täydellinen elektroniikkakomponentti, sen taajuutta voidaan muuttaa ulkoisilla elementeillä ja kytkentäpiirillä hyvin kapealla alueella valitsemalla resonanssitaajuus (rinnakkais tai sarja) tai alentaa rinnakkain kytketyllä kondensaattorilla. Resonaattorin virittämiseen on kuitenkin olemassa käsityötekniikoita. Tämä on hyödyllistä tapauksissa, joissa on toivottavaa käyttää useita resonaattoreita, joilla on hyvin samanlaiset parametrit. Taajuuden vähentämiseksi kide altistetaan hetkeksi jodihöyrylle (tämä lisää hopealevyjen massaa), taajuuden lisäämiseksi resonaattorilevyt kiillotetaan.
Vuonna 1997 Epson Toyocom julkaisi sarjan SG8002-oskillaattorit, joiden suunnittelussa on lohko trimmerikondensaattorit ja kaksi taajuudenjakajaa. Tämä mahdollistaa lähes minkä tahansa taajuuden välillä 1-125 MHz . Tähän etuun liittyy kuitenkin väistämättä haittapuoli - lisääntynyt värinä (vaihekohina). Lainaus: Oskillaattoria, jossa on sisäiset vaihelukitut silmukat, on käytettävä äärimmäisen varovaisesti piireissä, jotka sisältävät ulkoisia PLL-piirejä. [yksi]
Kvartsioskillaattorin värähtelyille on ominaista korkea taajuusstabiilisuus (10 −5 ÷ 10 −12 ), mikä johtuu kvartsiresonaattorin korkeasta laatutekijästä (10 4 ÷ 10 5 ).
Parhaiden generaattoreiden vaihekohinatehon spektritiheys voi olla alle -100 dBc/Hz 1 Hz:n poikkeamalla ja alle -150 dBc/Hz 1 kHz :n poikkeamalla 10 MHz : n lähtötaajuudella .
Kvartsioskillaattorin teho ei ylitä useita kymmeniä milliwatteja . Suuremmalla teholla kvartsiresonaattorin kide voi tuhoutua siihen syntyvien voimakkaiden mekaanisten jännitysten vuoksi . Käytännössä, jos on tarpeen saada lisää tehoa kvartsiresonaattorilla stabiloidusta oskillaattorista, käytetään vahvistinta .
Generaattorit voidaan valmistaa sekä muunneltuna sinimuotoisella lähtösignaalilla että suorakaiteen muotoisella signaalilla, joka on loogisesti yhteensopiva jonkin standardin kanssa ( TTL , CMOS , LVCMOS , LVDS jne.).
Kvartsilevyn ulkoinen jännitys aiheuttaa sen muodonmuutoksen . Ja se puolestaan johtaa sähkövarauksen ilmestymiseen kvartsin pinnalle ( pietsosähköinen vaikutus ). Tämän seurauksena kvartsilevyn mekaanisiin värähtelyihin liittyy sen pinnalla niiden kanssa synkronisia varausvärähtelyjä ja päinvastoin.
Resonaattorin liittämisen varmistamiseksi muihin piirielementteihin asetetaan elektrodit suoraan kvartsiin tai kondensaattorilevyjen väliin asetetaan kvartsilevy .
Korkean laatutekijän ja stabiilisuuden saavuttamiseksi resonaattori asetetaan tyhjiöön ja sen lämpötila pidetään vakiona .
Ajan mittaamiseen käytetään kristallioskillaattoria ( kvartsikellot , elektroniset kellot ) taajuusstandardeina . Kristallioskillaattorit ovat laajalti käytössä digitaalitekniikassa kellogeneraattoreina .
| Mikro-ohjaimet | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Arkkitehtuuri |
| |||||||
| Valmistajat |
| |||||||
| Komponentit | ||||||||
| Periferia | ||||||||
| Liitännät | ||||||||
| OS | ||||||||
| Ohjelmointi |
| |||||||