Wir haben verschiedene Arten von Oszillatoren verfügbar je nach ihren Eigenschaften und Merkmalen. Dabei sind die am häufigsten verwendeten Oszillatoren Kristalloszillatoren. Hartley-Oszillator , Dynatron-Oszillator, RC-Oszillatoren usw. Das Hauptziel dieser Oszillatoren ist es, kontinuierlich und häufig stabile Frequenzschwingungen zu erzeugen. Unter all den verschiedenen Arten von Oszillatoren zeigen die Quarzoszillatoren die ausgezeichnete Frequenzstabilität. Sie können die Schwingungen bei der Resonanzfrequenz ohne Verzerrungen erzeugen, und selbst der Temperatureffekt im Kristalloszillator ist aufgrund der einzigartigen Eigenschaft des Kristallmaterials sehr gering. Das Kristalloszillator verwendet das Prinzip von piezoelektrischer Effekt Frequenzschwingungen zu erzeugen. Am Ende dieses Artikels erhalten Sie Informationen zur Definition, zum Diagramm und zu den Anwendungen von Pierce-Oszillatoren.

“Wie testet man Kondensatormultimeter? ”

Was ist ein Pierce-Oszillator?

Dies ist eine Art von elektronischer Oszillator besonders verwendet in Kristalloszillatoren, um eine stabile Schwingungsfrequenz unter Verwendung des piezoelektrischen Effektprinzips zu erzeugen. Aufgrund der Kosten, Größe, Komplexität und Leistung im Vergleich zu Standardoszillatoren werden diese in den meisten eingebetteten Lösungen und Geräten weitgehend bevorzugt, um stabile Frequenzschwingungen zu erzeugen. Ein einfacher Pierce-Oszillator hat die folgenden Komponenten wie ein digitaler Wandler , Widerstand, zwei Kondensatoren und einer Quartz Kristall .

Pierce Oscillator Circuit

Die folgende Abbildung 1 zeigt das einfache Piercing-Oszillator-Diagramm und Abbildung 2 zeigt das vereinfachte Schaltbild eines Piercing-Oszillators. In der obigen Schaltung zeigt X1 die Kristallvorrichtung an, R1 Widerstand als Rückkopplungswiderstand, U1 ist ein digitaler Wechselrichter, C1 und C2 sind die parallel geschalteten Kondensatoren. Diese fallen unter den Designteil.

Pierce-Oszillator-Schaltplan

Operation

Der Rückkopplungswiderstand R1 in 1 dient dazu, einen linearen Wechselrichter durch Laden der Wechselrichtereingangskapazität vom Ausgang des Wechselrichters herzustellen. Wenn der Wechselrichter ideal ist, dann mit unendlichen Eingangsimpedanz- und Null-Ausgangsimpedanzwerten. Damit sollen die Eingangs- und Ausgangsspannungen gleich sein. Daher arbeitet der Wechselrichter im Übergangsbereich.

vereinfacht-durchstechen-oszillator-schaltplan

Der Wechselrichter U1 liefert die 180 ° -Phasenverschiebung in der Schleife.
Die Kondensatoren C1 und C2, Kristall X1, liefern zusammen eine zusätzliche Phasenverschiebung von 180 ° zur Schleife, um die Barkhausen-Phasenverschiebungskriterien für Schwingungen zu erfüllen.
Im Allgemeinen werden die Werte C1 und C2 gleich gewählt.
In Abbildung 1 des Pierce-Oszillators ist der Kristall X1 ein Parallelmodus mit C1 und C2, um im induktiven Bereich zu arbeiten. Dies nennt man Parallelkristall.

Um die Schwingungen bei einer Resonanzfrequenz zu erzeugen, muss die Oszillatorschaltung die beiden Bedingungen erfüllen, die als Barkhausen-Kriterien bezeichnet werden. Sie sind:

Der Größenwert der Schleifenverstärkung muss Eins sein.
Die Phasenverschiebung um die Schleife sollte 360 ° oder 0 ° betragen.

Wenn der Oszillator die beiden oben genannten Bedingungen erfüllt, können nur sie ein würdiger Oszillator sein. Hier erfüllt dieser Oszillator die obigen zwei Barkhausen-Bedingungen durch die Schleife der Schaltung und die Verwendung eines Wechselrichters.

Anwendungen

Das Anwendungen von Pierce-Oszillatoren das Folgende einschließen.

Diese Oszillatoren sind in eingebetteten Lösungen und in PLL-Geräten (Phase Locked Loop) anwendbar.
In Mikrofonen, sprachgesteuerten Geräten und Geräten, die in diesen Geräten Schallenergie in elektrische Energie umwandeln, werden diese aufgrund ihres hervorragenden Frequenzstabilitätsfaktors bevorzugt.
Aufgrund seiner geringen Herstellungskosten ist es in den meisten Anwendungen der Unterhaltungselektronik nützlich.

So, Pierce Oszillator ist ein weit verbreiteter Oszillator in eingebetteten Lösungen und einigen Geräten aufgrund seiner einfachen Schaltungsherstellung und stabilen Resonanzfrequenz. Kein Parameter kann seine Resonanzfrequenz beeinflussen. So können die konstanten Schwingungsfrequenzen erzeugt werden. Bei einigen digitalen Wechselrichtern ist die Laufzeit jedoch zu gering. Wir müssen uns also überlegen, welche keine größere Ausbreitungsverzögerung haben.