Oscillatorer
En oscillator er et elektronisk kredsløb, der genererer et periodisk signal. Dette signal bruges af en mikrocontroller til at bestemme dens clockhastighed.Den 3 mest populære Oscillatorer
Hvad er en krystaloscillator?
En krystaloscillator er et elektronisk oscillatorkredsløb, der bruger den mekaniske resonans af en vibrerende krystal af piezoelektrisk materiale, såsom kvarts, til at skabe et elektrisk signal med en meget præcis frekvens. Krystallen, der bruges i en krystaloscillator, er typisk skåret i form af en tynd skive eller en tynd stang og er designet til at vibrere ved en bestemt frekvens, når en lille elektrisk strøm påføres den.
Nogle krystaloscillatorer har et frekvensområde mellem nogle få KHz til et par hundrede MHz, og de kan bruges i mange forskellige typer elektroniske enheder, herunder ure og timere, radiosendere og -modtagere og computersystemer. De bruges også i telekommunikationsudstyr, test- og måleudstyr og i mange andre typer elektroniske enheder, der kræver præcis timing.
Stabiliteten og nøjagtigheden af en krystaloscillator er generelt meget højere end for andre typer elektroniske oscillatorer, såsom LC- eller RC-oscillatorer, og frekvensen af udgangssignalet er ekstremt stabil over tid og temperaturændringer, hvilket gør dem ideelle til applikationer, der kræver præcis timing og stabilitet.
Hvordan tilsluttes en krystaloscillator?
Et krystaloscillatorkredsløb består normalt af en række komponenter ud over krystallen, herunder en forstærker og et feedbackkredsløb, som arbejder sammen om at generere et stabilt, præcist udgangssignal. Udgangssignalet er typisk en sinusbølge eller en firkantbølge, og frekvensen af signalet bestemmes af krystallens karakteristika.
Tilslutning af en krystaloscillator til et kredsløb er en forholdsvis simpel proces, der typisk involverer at forbinde et par ledninger mellem oscillatoren og kredsløbet. Den specifikke forbindelsesmetode vil afhænge af typen af krystaloscillator og det kredsløb, som den er forbundet til.
Her er en grundlæggende oversigt over processen til at forbinde en typisk krystaloscillator til et kredsløb:
- Identificer stifterne på krystaloscillatoren: De fleste krystaloscillatorer har mindst to stifter, en til indgangssignalet (eller "drev") og en til udgangssignalet. Nogle krystaloscillatorer kan også have ekstra stifter til jord eller andre funktioner.
- Tilslut indgangs- og udgangsbenene: Tilslut indgangsbenet på krystaloscillatoren til udgangsbenet på kredsløbets driver (buffer), og udgangsbenet på krystaloscillatoren til indgangsbenet på det kredsløb, der har brug for timingsignalet.
- Tilslut jordstiften (hvis den findes): Tilslut jordstiften på krystaloscillatoren til kredsløbets jord.
Det er altid en god idé at konsultere producentens datablad for din specifikke krystaloscillator for mere detaljerede instruktioner om, hvordan den tilsluttes et kredsløb, og for information om spændings- og strømkravene til enheden.
Det er også vigtigt at bemærke, at krystaloscillator er en passiv komponent, og den har brug for et buffertrin for at drive krystallen og konvertere den høje impedansindgang til den lave impedansudgang, som kan drive resten af kredsløbet.
Hvilken krystaloscillatorfrekvens skal jeg vælge?
Frekvensen af krystaloscillatoren, som du har brug for, afhænger af den specifikke anvendelse, hvor den skal bruges. Forskellige elektroniske enheder og systemer kræver forskellige frekvenser, og det er vigtigt at vælge en krystaloscillator med den korrekte frekvens til din applikation, for at enheden kan fungere korrekt.
Her er et par eksempler på almindelige applikationer og de tilsvarende frekvensområder, der typisk bruges:
- Mikrocontrollere og mikroprocessorer: Disse enheder kræver ofte en klokfrekvens på flere MHz, med en fælles frekvens på 16 MHz, 8MHz og 4MHz.
- Radiofrekvens (RF) applikationer: Mange RF applikationer, såsom radioer og fjernsyn, kræver krystaloscillatorer med frekvenser i MHz-området, fra få KHz til få GHz.
- Ure og timere: Krystaloscillatorer, der bruges i ure og timere, har typisk frekvenser i KHz-området.
Det er vigtigt at kontrollere specifikationerne for den enhed eller det kredsløb, hvor du planlægger at bruge krystaloscillatoren for at sikre, at den frekvens, du vælger, er kompatibel.
