Tenim diferents tipus d’oscil·ladors disponibles en funció de les seves característiques i característiques. Però en això, els oscil·ladors més utilitzats són els oscil·ladors de cristall, Oscil·lador Hartley , Oscil·lador Dynatron, oscil·ladors RC, etc. L'objectiu principal d'aquests oscil·ladors és generar oscil·lacions de freqüència estables de forma contínua i freqüent. Entre els diferents tipus d’oscil·ladors de cristall, l’oscil·lador mostra una excel·lent estabilitat de freqüència. Poden generar les oscil·lacions a la freqüència de ressonància sense distorsions i fins i tot l’efecte de la temperatura és molt baix a l’oscil·lador de cristall a causa de la característica única del material cristal·lí. El oscil·lador de cristall utilitza el principi de efecte piezoelèctric per generar oscil·lacions de freqüència. Al final d’aquest article, coneixerem la definició, el diagrama i l’aplicació de l’oscil·lador perforat.
Què és un oscil·lador Pierce?
Aquest és un tipus de oscil·lador electrònic s’utilitza particularment en oscil·ladors de cristall per crear una freqüència estable d’oscil·lacions mitjançant el principi de l’efecte piezoelèctric. A causa del cost, mida, complexitat i potència en comparació amb els oscil·ladors estàndard, aquests són àmpliament preferits en la majoria de solucions i dispositius incrustats per crear oscil·lacions de freqüència estables. Un oscil·lador de perforació simple té els components següents, com ara un digital inversor , resistència, dos condensadors i un cristall de quars .
Circuit oscil·lador Pierce
La següent figura 1 mostra el diagrama de l’oscil·lador de perforació simple i la figura 2 mostra el diagrama de circuit simplificat d’un oscil·lador de perforació. En el circuit anterior, X1 indica el dispositiu de cristall, la resistència R1 com a resistència de retroalimentació, U1 és un inversor digital, C1 i C2 són els condensadors connectats en paral·lel. Aquests entren en la part del disseny.
diagrama de circuits de perforació-oscil·lador
Operació
La resistència de retroalimentació R1 de la figura 1 consisteix a fer inversor lineal carregant la capacitat d’entrada de l’inversor des de la sortida de l’inversor i, si l’inversor és ideal, amb impedància d’entrada infinita i valors d’impedància de sortida zero. Amb això, les tensions d’entrada i sortida han de ser iguals. Per tant, l’inversor funciona a la regió de transició.
diagrama-circuit-oscil·lador-perforat simplificat
- L’inversor U1 proporciona el desplaçament de fase de 180 ° al bucle.
- Els condensadors C1 i C2, el cristall X1 junts proporcionen un desplaçament de fase addicional de 180 ° al bucle per satisfer els criteris de desplaçament de fase de Barkhausen per a les oscil·lacions.
- En general, es trien els valors C1 i C2 per ser iguals.
- A la figura 1 de l’oscil·lador Pierce, el cristall X1 és un mode paral·lel amb C1 i C2 per treballar a la regió inductiva. Això s’anomena cristall paral·lel.
Per generar les oscil·lacions a una freqüència de ressonància, el circuit de l’oscil·lador ha de complir les dues condicions que s’anomenen criteris de Barkhausen. Ells són:
- El valor de magnitud del guany del bucle ha de ser unitat.
- El desplaçament de fase al voltant del bucle ha de ser de 360 ° o 0 °.
Si l'oscil·lador compleix les dues condicions anteriors, només ells poden ser un oscil·lador digne. Aquí, aquest oscil·lador compleix les dues condicions de Barkhausen anteriors mitjançant el bucle del circuit i l'ús d'un inversor.
Aplicacions
El aplicacions de l'oscil·lador perforat inclou el següent.
- Aquests oscil·ladors són aplicables en solucions incrustades i en dispositius PLL (loop-locked loop).
- En els micròfons, els dispositius controlats per veu i els dispositius que converteixen l'energia sonora en energia elèctrica en aquests dispositius, es prefereixen a causa del seu excel·lent factor d'estabilitat de freqüència.
- A causa del seu baix cost de fabricació, és útil en la majoria d’aplicacions electròniques de consum.
Així, Oscil·lador Pierce és un oscil·lador àmpliament utilitzat en solucions incrustades i en alguns dispositius a causa de la seva senzilla producció de circuits, la seva freqüència de ressonància estable. Cap paràmetre pot afectar la seva freqüència de ressonància. Per tant, pot generar freqüències constants d’oscil·lacions. Però en alguns inversors digitals, el retard de propagació és massa petit. Per tant, hem de considerar quins no tenen un retard de propagació més gran.
