Кварцевый резонатор 1 мгц: 1МГц Стандартные Кварцевые Генераторы | Farnell Россия

Содержание

1МГц Стандартные Кварцевые Генераторы | Farnell Россия

O1M000000L632

9509798

Кварцевый генератор, кристалл, 1МГц, 100млн-1, сквозной монтаж, 20.8мм x 12.9мм, 5В, AEL 9710 серия

AEL CRYSTALS

Штука

1МГц 100млн⁻¹ Сквозное Отверстие, 20.8мм x 12.9мм Серия AEL 9710 0°C 70°C HCMOS / TTL
O1M000000L002

1448072

Кварцевый генератор, моноблочный, 1МГц, 100млн-1, сквозной монтаж, 12.9мм x 12.9мм, 5В, AEL 12 серия

AEL CRYSTALS

Штука

1МГц 100млн⁻¹ Сквозное Отверстие, 12.9мм x 12.9мм Серия AEL 12 0°C 70°C TTL
XLH735001.000000X

3263118

OSCILLATOR, 1MHZ, HCMOS, SMD, 7MM X 5MM

RENESAS

Посмотреть дополнительные поставки Avnet

Штука (Поставляется на разрезной ленте)

Разрезная лента

Варианты упаковки
1МГц 50млн⁻¹ SMD, 7мм x 5мм 3.3В XL Series -20°C 70°C HCMOS
XLH736001.000000I

3263126

OSCILLATOR, 1MHZ, HCMOS, SMD, 7MM X 5MM

RENESAS

Штука (Поставляется на разрезной ленте)

Разрезная лента

Варианты упаковки
1МГц 25млн⁻¹ SMD, 7мм x 5мм 3.3В XL Series -40°C 85°C HCMOS
XLH536001.000000I

3263093

OSCILLATOR, 1MHZ, HCMOS, 5MM X 3.2MM

RENESAS

Посмотреть дополнительные поставки Avnet

Штука (Поставляется на разрезной ленте)

Разрезная лента

Варианты упаковки
1МГц 25млн⁻¹ SMD, 5мм x 3.2мм 3.3В XL Series -40°C 85°C HCMOS
LFSPXO010197

9712402

CRYSTAL OSCILLATOR, 1MHZ

IQD FREQUENCY PRODUCTS

Штука

1МГц 100млн⁻¹ Сквозное Отверстие, 21мм x 13.08мм 0°C 70°C HCMOS / LSTTL
X1G0041710005 SG-210STF 1 MHZ L

2405693

Кварцевый генератор, моноблочный, 1МГц, 50млн-1, SMD, 2.5мм x 2мм, 2.5В, SG-210STF серия

EPSON

Штука (Поставляется на разрезной ленте)

Разрезная лента

Варианты упаковки
1МГц 50млн⁻¹ SMD, 2.5мм x 2мм 2.5В Серия SG-210STF -40°C 85°C КМОП
X1G0041710005 SG-210STF 1 MHZ L

2428409

Кварцевый генератор, моноблочный, 1МГц, 50млн-1, SMD, 2.5мм x 2мм, 2.5В, SG-210STF серия

EPSON

Штука (Поставляется на полной катушке)

Полная катушка

1МГц 50млн⁻¹ SMD, 2.5мм x 2мм 2.5В Серия SG-210STF -40°C 85°C КМОП
FXO-HC536R-1

1641020

OSC, 3.2X5MM, SMD, CER, 1.000MHZ

FOX ELECTRONICS

Штука (Поставляется на разрезной ленте)

Разрезная лента

Варианты упаковки
1МГц 25млн⁻¹ SMD, 5мм x 3.2мм 3.3В Серия FXO-HC53 -40°C 85°C HCMOS
FXO-HC736R-1

1640985

OSC, 5X7MM, SMD, CER, 1.000MHZ

FOX ELECTRONICS

Штука (Поставляется на разрезной ленте)

Разрезная лента

Варианты упаковки
1МГц 25млн⁻¹
SMD, 7мм x 5мм
3.3В Серия FXO-HC53 -40°C 85°C HCMOS
X1G0041710005 SG-210STF 1 MHZ L

2405693RL

Кварцевый генератор, моноблочный, 1МГц, 50млн-1, SMD, 2.5мм x 2мм, 2.5В, SG-210STF серия

EPSON

Штука (Поставляется на разрезной ленте)

Повторная намотка на катушки

Варианты упаковки
1МГц 50млн⁻¹ SMD, 2.5мм x 2мм 2.5В Серия SG-210STF -40°C 85°C КМОП
FXO-HC736R-1

1640985RL

OSC, 5X7MM, SMD, CER, 1.000MHZ

FOX ELECTRONICS

Штука (Поставляется на разрезной ленте)

Повторная намотка на катушки

Варианты упаковки
1МГц 25млн⁻¹ SMD, 7мм x 5мм 3.3В Серия FXO-HC53 -40°C 85°C HCMOS
FXO-HC536R-1

1641020RL

OSC, 3.2X5MM, SMD, CER, 1.000MHZ

FOX ELECTRONICS

Штука (Поставляется на разрезной ленте)

Повторная намотка на катушки

Варианты упаковки
1МГц 25млн⁻¹ SMD, 5мм x 3.2мм 3.3В Серия FXO-HC53 -40°C 85°C HCMOS

Кварцевый резонатор | Описание, принцип работы, схемы

Кварцевый резонатор – это радиоэлемент, который используется в радиотехнических цепях для генерации электрических колебаний. В этой статье мы подробно рассмотрим и развенчаем некоторые мифы, связанные с кварцевым резонатором, а также рассмотрим схемы на его основе.

Пьезоэлектрики


На самом деле, кварц  – это один из самых распространенных минералов в земной коре. Его доля составляет около 60%! Если полупроводниковые радиокомпоненты в основном делают из кремния, то кварц тоже состоит из кремния но в связке с кислородом. Его химическая формула SiO2.

Выглядит минерал кварц примерно вот так.

минерал кварц

Ну прямо как сокровище какое-то! Но ценность этого сокровища спрятана не в самом кварце, а в том, каким свойством он обладает. И этот эффект кварца сделал революцию в прецизионной (точной) электронике для генерации высокостабильных колебаний электрического сигнала.

Еще в 19 веке два брата Кюри обнаружили интересное свойство некоторых твердых кристаллов генерировать ЭДС , деформируя эти кристаллы. Деформация – это изменение формы какого-либо тела с помощью кручения, удара, растяжения и так далее. Так вот, ударяя по таким кристаллам, они обнаружили, что те могут выдавать какое-либо кратковременное напряжение.

пьезоэффект

Но они также обнаружили еще и обратный эффект. При подаче напряжения на такие кристаллы, эти кристаллы деформировались сами. Невооруженным глазом это было практически не заметно. Такой эффект назвали пьезоэффектом, а вещества  –  пьезоэлектриками.

Следует заметить, что ЭДС возникает только в процессе сжатия или растяжения. Может быть вы подумали, что можно прижать такой кристалл какой-нибудь увесистой болванкой и всю жизнь получать из него энергию? Как бы не так! Кстати, радиоэлемент пьезоизлучатель тоже относится к пьезоэлектрикам, и из него можно получить ЭДС. Ниже можно рассмотреть этот случай на видео. Светодиод, подпаянный к пьезоизлучателю, зажигается при ударе самого пьезоизлучателя.

Не так давно смотрел фильм по National Geographic. Там целые пьезоэлектрические плиты устанавливали на дороге. По ним ходили люди и вырабатывали электрическую энергию, сами того не подозревая). Кстати, очень халявная, чистая и возобновляемая энергия.  Ладно, что-то отвлекся… Так вот, кристаллы кварца тоже обладают пьезоэффектом и способны также вырабатывать ЭДС или деформироваться (изгибаться, изменять форму) под воздействием электрического тока.

[quads id=1]

Кварцевый резонатор


Что представляет из себя кварцевый резонатор

В настоящее время выявлены множество видов кристаллических веществ, но в электронике больше всего используют именно минералы кварца, так как он помимо того, что является пьезоэлетриком, так еще и обладает хорошей механической прочностью.

Резонатор – (от лат. resono –  звучу в ответ, откликаюсь) – это система, которая способна совершать колебания с максимальной амплитудой, то есть резонировать, при воздействии внешней силы определенной частоты и формы. Получается, кварцевый резонатор в электронике, а в народе просто “кварц”, – это радиоэлемент, который способен резонировать, если на него подать переменный ток определенной частоты и формы.

Кварцевые резонаторы выглядят примерно так.

виды кварцевых резонаторов

Кварц является диэлектриком. А что будет если тонкий диэлектрик разместить между двумя металлическими пластинами? Получится конденсатор! Конденсатор получается очень маленькой емкости, так что замерить его емкость вряд ли получится. Зато не стали мудрить со схемотехническим обозначением кварца, и на схемах его показывают как прямоугольный кусочек кристалла, заключенный между двумя пластинками конденсатора.

обозначение на схеме кварцевого резонатора

Разобрав кварцевый резонатор, мы можем увидеть воочию сам кристалл кварца. Давайте вскроем кварц советского производства вот в таком корпусе.

Здесь мы видим прозрачный кристалл кварца, размещенный между двумя металлическими пластинками, к которым подпаяны выводы.

что внутри кварцевого резонатора

В маленьких кварцах типа этих

кварцевый резонатор

используются тонкие прямоугольные пластинки кварца. Физический размер и толщина кварцевой пластинки внутри кварцевого резонатора строго должна соблюдаться, так как именно ее габаритные размеры влияют на основную частоту колебаний. Здесь правило такое: чем больше толщина пластинки, тем ниже рабочая частота кварца. Поэтому, самые высокие частоты, на которые делают кварцы, составляет не более 50 МГц, так как пластинка получается очень тонкая, что создает трудности при ее изготовлении. Да и держать ее как-то надо в корпусе, не поломав. По идее, можно выжать из кварца частоту и до 200 МГц, но работать такой кварц будет на обертоне.

Обертоны кварцевого резонатора


Обертоны, или как еще их называют, моды или гармоники – это кратные частоты, выше основной частоты кварца. С помощью фильтров гасят основную частоту кварца и выделяют обертон. В кварцевом резонаторе в режиме обертонов используют нечетные обертоны. Если основная частота кварца F – это первый обертон, то его рабочие обертоны будут как 3F, 5F, 7F, 9F.  Стоит также отметить, что амплитуда обертона убывает с ростом его частоты, поэтому, далее 9 обертона смысла брать уже нет, так как выделять амплитуду маленького сигнала очень проблематично.

Пример: возьмем кварц с частотой в 10 Мегагерц. Тогда мы можем возбудить его на обертонах в 30 Мегагерц (третий обертон), в 50 Мегагерц (пятый обертон), в 70 Мегагерц (седьмой обертон) и максимум в 90 Мегагерц (девятый обертон).

Чтобы хоть как-то понять, что такое обертоны, для примера послушайте основную частоту 110 Герц и ее обертоны.

Схема, которая возбуждает кварц на обертонах, сложная и не очень надежная, так как во-первых, надо “давить” главную частоту кварца и выделять обертон, а во-вторых, кварц может возбудиться в режиме случайных колебаний. На практике все-таки делают схемы с умножением главной частоты кварца, что намного проще и надежнее. Здесь также есть еще одно правило: если частота маркируется в целых числах в Килогерцах – это работа на основной гармонике, а если в Мегагерцах через запятую – это обертонная гармоника. Например: РГ-05-18000кГц – резонатор для работы на основной частоте, а РГ-05-27,465МГц – для работы на 3-ем обертоне.

Последовательный и параллельный резонанс кварца

Очень много мифов ходит по интернету именно о кварцевом резонаторе. Самый популярный миф гласит так: если подать постоянное напряжение на кварцевый резонатор, он будет выдавать переменное напряжение с частотой, которая на нем указана. Насчет “частоты, указанной на нем”, я, может быть, соглашусь, но насчет постоянного напряжения – увы. Кристалл кварца просто сожмется или разожмется). Некоторые вообще до сих пор думают, что кварц сам по себе выдает переменный ток ). Ага, прям вечный двигатель).

Для того, чтобы понять принцип работы кварцевого резонатора, надо рассмотреть его эквивалентную схему:

эквивалентная схема кварцевого резонатора

С – это собственно емкость между обкладками конденсатора. То есть если убрать кристалл кварца, то останутся две пластины и их выводы. Именно они и обладают этой емкостью.

С1 – это эквивалетная емкость самого кристалла. Ее значение несколько фемтоФарад. Фемто – это 10-15 !

L1 – это эквивалентная индуктивность кристалла.

R1 – динамическое сопротивление, при работе кварца может достигать от нескольких Ом и до нескольких КОм

Можно заметить, что С1, L1 и R1 образуют последовательный колебательный контур, который обладает своей резонансной частотой.

последовательный колебательный контур

Резонансная частота такого контура вычисляется по формуле

формула последовательного резонанса кварцевого резонатора

 

Но все бы хорошо, но как видите, есть еще в эквивалентной схеме кварцевого резонатора один увесистый конденсатор С, который портит всю малину.

Вся эта схема превращается в сложный параллельный колебательный контур. Резонансная частота такого контура уже будет определяться формулой

формула параллельного резонанса кварцевого резонатора

Поэтому, запомните: каждый кварцевый резонатор может возбуждаться на двух резонансных частотах. На частоте последовательного резонанса и на частоте параллельного резонанса. Если мы видим на кварце вот такую надпись

частота кварцевого резонатора

это говорит нам о том, что частота последовательного резонанса для этого кварцевого генератора составляет 8 МГц. Кварцевые резонаторы в электронике работают именно на частоте последовательного резонанса. На своей практике не припомню, чтобы кто-то возбуждал кварц для работы на частоте параллельного резонанса.

Часовой кварцевый резонатор


Чаще всего часовой кварц выглядит вот так.

“Что еще за часовой кварц?” – спросите вы.  Часовой кварц – это кварц с частотой в 32 768 Герц. Почему на нем такая странная частота? Дело все в том, что 32 768 это и есть 215. Такой кварц работает в паре с 15-разрядной микросхемой-счетчиком. Это наша микросхема К176ИЕ5.

Принцип работы этой микросхемы такой: после того, как она сосчитает 32 768 импульсов, на одной из ножек она выдает импульс. Этот импульс на ножке  с кварцевым резонатором на 32 768 Герц появляется ровно один раз в секунду. А как вы помните,  колебание один раз в секунду – это и есть 1 Герц. То есть на этой ножке импульс будет выдаваться с частотой в 1 Герц. А раз это так, то почему бы не использовать это в часах? Отсюда и пошло название – часовой кварц.

В настоящее время в наручных часах и других мобильных гаджетах этот счетчик и кварцевый резонатор встроены в одну микросхему и обеспечивают не только счет секунд, но и целый ряд других функций, типа будильника, календаря и тд. Такие микросхемы называется RTC (Real Time Clock) или в переводе с буржуйского Часы Реального Времени.

 

Кварцевый генератор

Что такое генератор? Генератор – это по сути устройство, которое преобразует один вид энергии в другой. В электронике очень часто можно услышать словосочетание  “генератор электрической энергии, генератор частоты, генератор функций ” и тд.

Кварцевый генератор представляет из себя генератор частоты и имеет в своем составе кварцевый резонатор. В основном  кварцевые генераторы бывают двух видов:

те, которые могут выдавать синусоидальный сигнал

и те, которые выдают прямоугольный сигнал, который чаще всего используется в цифровой электронике.

 Схема Пирса


Для того, чтобы возбудить кварц на частоте резонанса, нам надо собрать схему. Самая простая схема для возбуждения кварца – это классический генератор Пирса, который состоит всего лишь из одного полевого транзистора и небольшой обвязки из четырех радиоэлементов:

схема пирса для кварцевого резонатора

Пару слов о том как работает схема. В схеме  есть положительная обратная связь и в ней начинают возникать автоколебания. Но что такое положительная обратная связь?

В школе всем вам ставили прививки на реакцию Манту, чтобы определить, если у вас тубик или нет. Через некоторое время приходили медсестры и линейкой замеряли вашу реакцию кожи на эту прививку

Когда ставили эту прививку, нельзя было чесать место укола. Но мне, тогда еще салаге, было по барабану. Как только я начинал тихонько чесать место укола, мне хотелось чесать еще больше)) И вот скорость руки, которая чесала прививку, у меня замерла на каком-то пике, потому что совершать колебания рукой у меня максимум получалось с частотой Герц  в 15.  Прививка набухала на пол руки))  И даже  один раз меня водили сдавать кровь в подозрении на туберкулез, но как оказалось, не нашли. Оно и неудивительно ;-).

Так что это я вам тут рассказываю хохмы из жизни? Дело в том, что эта чесотка прививки самая что ни на есть положительная обратная связь. То есть пока я ее не трогал, чесать не хотелось. Но как только тихонько почесал, стало чесаться больше и я стал чесать больше, и чесаться стало еще больше и тд.  Если бы на мою руку не было физический ограничений, то наверняка, место прививки уже бы стерлось до мяса. Но я мог махать рукой только с какой-то максимальной частотой. Так вот, такой же принцип и у кварцевого генератора ;-). Чуть подал импульс, и он начинает разгоняться и уже останавливается только на частоте параллельного резонанса ;-). Скажем так, “физическое ограничение”.

Первым делом нам надо подобрать катушку индуктивности. Я взял тороидальный сердечник и намотал из провода МГТФ несколько витков

тороидальная катушка индуктивности

Весь процесс контролировал с помощью LC-метра, добиваясь номинала, как на схеме – 2,5 мГн. Если не доставало, прибавлял витки, если перебарщивал номинал, то убавлял. В результате добился  вот такой индуктивности.

измерение индуктивности

Транзистора у меня в загашнике не нашлось, и в местном радиомагазине его тоже не было. Поэтому, пришлось заказывать на Али. Кому интересно, брал здесь.

Его правильное название: транзистор полевой с каналом N типа.

транзистор 2n5485Распиновка слева-направо: Сток – Исток – Затвор

Ну а дальше дело за малым. Собираем схемку:

Небольшое лирическое отступление.

Как вы видите, я пытался максимально сократить связи между радиоэлементами. Дело все в том, что все радиоэлементы имеют свои паразитные параметры. Чем длиннее их выводы, а также провода, соединяющие эти радиоэлементы в схеме, тем хуже будет работать схема, а то и вовсе “не зафурычит”. Да и вообще, схемы с кварцевым резонатором на печатных платах трассируют не просто так от балды. Здесь есть свои тонкие нюансы. Мельчайшие паразитные параметры могут испоганить весь сигнал на выходе такого генератора.

Итак, кварцевый генератор мы собрали, напряжение подали, осталось только снять сигнал с выхода нашего самопального генератора. За дело берется цифровой осциллограф OWON SDS6062

Первым  делом я взял кварц на самую большую частоту, которая у меня есть: 32 768 Мегагерц. Не путайте его с часовым кварцем (о нем пойдет речь ниже).

Не, ну а что вы хотели? Хотели увидеть идеальную синусоиду? Не тут-то было. Сказались паразитные параметры плохо собранной схемы и монтажа.

Внизу в левом углу осциллограф нам показывает частоту:

Как вы видите 32,77 Мегагерц.  Главное, что наш кварц живой и схемка работает!

Давайте возьмем кварц с частотой 27 МГц.

Частоту тоже более-менее показал верно.

 

Ну и аналогично проверяем все остальные кварцы, которые у меня есть.

[quads id=1]

Вот осциллограмма  кварца на 16 МГц.

Осциллограф показал частоту ровно 16 МГц.

 

Здесь поставил кварц на 6 МГц.

Ровно 6 МГц!

На 4 МГц.

Все ОК.

Ну и возьмем еще советский на 1 Мегагерц. Вот так он выглядит.

Сверху написано 1000 КГц = 1МГц.

 

Смотрим осциллограмму.

Рабочий!

При большом желании можно даже замерять частоту китайским генератором-частотомером.

измерение частоты частотомером

400 Герц погрешность для старенького советского кварца не очень и много, хотя дело может быть даже не кварце, а в самом частотомере.

 

[quads id=1]

Схема Пирса для прямоугольного сигнала

Итак, вернемся к схеме Пирса. Предыдущая схема Пирса генерирует синусоидальный сигнал

Но также есть видоизмененная схема Пирса для прямоугольного сигнала

А вот и она:

схема Пирса для меандра

Номиналы некоторых радиоэлементов можно менять в достаточно широком диапазоне. Например, конденсаторы С1 и С2 могут быть в диапазоне от 10 и до 100 пФ. Тут правило такое: чем меньше частота кварца, тем меньше должна быть емкость конденсатора. Для часовых кварцев конденсаторы можно поставить номиналом в 15-18 пФ. Если кварц с частотой от 1 до 10 Мегагерц, то можно поставить 22-56 пФ. Если не хотите заморачиваться, то просто поставьте конденсаторы емкостью в 22 пФ. Точно не прогадаете.

Также небольшая фишка на заметку: меняя значение конденсатора С1 можно настраивать частоту резонанса в очень тонких пределах.

Резистор R1 можно менять от 1 и до 20 МОм, а R2 от нуля и до 100 кОм. Тут тоже есть правило: чем меньше частота кварца, тем больше значение этих резисторов и наоборот.

Максимальная частота кварца, которую можно вставить в схему, зависит от быстродействия инвертора КМОП. Я взял микросхему 74HC04. Она не слишком быстродействующая. Состоит из шести инверторов, но использовать  мы будем только один инвертор.

 

Вот ее распиновка:

Подключив к этой схеме часовой кварц, осциллограф выдал вот такую осциллограмму:

Ну как всегда всю картинку испортили паразитные параметры монтажа. Но, обратите внимание на частоту. Осциллограф почти верно ее показал с небольшой погрешностью. Ну оно и понятно, так как главная функция осциллографа отображать сигнал, а не считать частоту)

Кстати, вам эта часть схемы ничего не напоминает?

Не эта ли часть схемы используется для тактирования микроконтроллеров?

Она самая! Просто недостающие элементы схемы уже есть в самом МК 😉

Схема Колпитца

Это также довольно распространенная и знаменитая схема.

схема Колпитца

За основу взять схема усилителя с общим коллектором (эмиттерный повторитель). Здесь все как обычно. Резисторы R1 и R2 устанавливают рабочую точку для транзистора. Резистор RE устанавливает уровень выходного напряжения. Транзистор NPN 2N4265 может работать на частотах до 100 МГц, поэтому его и взяли. Эта схема будет работать с кварцами в диапазоне от 1 и до 5 МГц.

Готовые модули кварцевых генераторов


В настоящее время кварцевые генераторы выпускают в виде законченных модулей. Некоторые фирмы, производящие такие генераторы,  достигают частотной стабильности  до 10-11 от номинала! Выглядят готовые модули примерно так:

виды кварцевых генераторов

или так

Такие модули кварцевых генераторов в основном имеют 4 вывода.  Вот распиновка квадратного кварцевого генератора:

распиновка кварцевого генератора

Давайте проверим один из них. На нем написано 1 МГц

кварцевый генератор на 1 МГц

Вот его вид сзади.

Подавая постоянное напряжение от 3,3 и до 5 Вольт плюсом на 8, а минусом на 4, с выхода 5  я получил чистый ровный красивый меандр с частотой, написанной на кварцевом генераторе, то бишь 1 Мегагерц, с очень небольшими выбросами.

сигнал с кварцевого генератора

Ну прям можно залюбоваться).

Да и китайский генератор-частотомер показал точную частоту.

 

Отсюда делаем вывод: лучше купить готовый кварцевый генератор, чем самому убивать кучу времени и нервов на наладку схемы Пирса или Колпитца. Схема Пирса будет пригодна для проверки резонаторов и для ваших различных самоделок, хотя на Алиэкспрессе встречал готовый проверяльщик кварцевых резонаторов, способный замерять частоту кварцев от 1 и до 50 МГц. Посмотреть можете по этой ссылке.


Плюсы кварцевых генераторов

Плюсы кварцевых генераторов частоты – это высокая частотная стабильность. В основном это 10-5 – 10-6 от номинала или, как часто говорят,  ppm (от англ. parts per million) — частей на миллион, то есть одна миллионная или числом 10-6. Отклонение частоты  в ту или иную сторону в кварцевом генераторе в основном связано с изменением температуры окружающей среды, а также со старением кварца. При старении кварца, частота кварцевого генератора стает чуточку меньше с каждым годом примерно на 1,8х10-7 от номинала. Если, скажем, я взял кварц с частотой в 10 Мегагерц ( 10 000 000 Герц) и поставил его в схему, то за год его частота уйдет примерно на 2 Герца в минус 😉 Думаю, вполне терпимо.

Большой выбор кварцевых резонаторов тут.

Смотрите подробное видео про кварцевый резонатор:

Проверка браузера

  • IP: 85.26.233.48
  • Браузер: Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64; rv:33.0) Gecko/20100101 Firefox/33.0
  • Время: 2021-07-31 03:42:57
  • URL: https://dip8.ru/shop/passivnye_komponenty/category/kvartsevye_rezonatory/
  • Идентификатор запроса: x84z2ecn1h39

Это займет несколько секунд…

Мы должны проверить ваш браузер, чтобы убедиться, что вы не робот.
От вас не требуется никаких действий, проверка происходит автоматически.

У вас отключён JavaScript — вы не пройдёте проверку. Включите JavaScript в браузере!

  • IP: 85.26.233.48
  • Browser: Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64; rv:33.0) Gecko/20100101 Firefox/33.0
  • Time: 2021-07-31 03:42:57
  • URL: https://dip8.ru/shop/passivnye_komponenty/category/kvartsevye_rezonatory/
  • Request ID: x84z2ecn1h39

It will take a few seconds…

We need to check your browser to make sure you are not a robot.
No action is required from you, the verification is automatic.

You have JavaScript disabled — you will not pass validation. Enable JavaScript in your browser!

Разработка ударопрочного кварцевого резонатора в стандартном микроминиатюрном корпусе типа UM-1 | Батрамеев

Аннотация

Исследованы конструкционные особенности кварцевых резонаторов. Разработаны новые технологии, с применением которых были изготовлены кварцевые резонаторы в стандартном микроминиатюрном корпусе типа UM-1, способные выдерживать повышенные механические нагрузки. По результатам испытаний установлено, что такие резонаторы могут выдерживать три одиночных удара с пиковым ударным ускорением 150 000, 200 000 и 250 000 м/с2 и длительностью действия 0,1…0,5 мс в трех направлениях.

Современная военная и специальная техни­ка, начиная с командных модулей и радиос­вязи низового звена, заканчивая элементами авиационной и космической бортовой аппаратуры, работает в условиях экстремальных механических нагрузок. Сохранение работо­способности радиоэлектронных устройств под воздействием транспортных вибраций, ме­ханических и акустических ударов является одной из приоритетных задач при разработке радиоэлектронной аппаратуры специального назначения. Особые требования предъявля­ют к механической прочности и устойчиво­сти электронных модулей и устройств, явля­ющихся частью современных боеприпасов. Для обеспечения надежного срабатывания та­ких устройств используемые комплектующие изделия межотраслевого применения в целом и кварцевые резонаторы в частности долж­ны иметь существенный запас механической прочности и устойчивости.

В настоящее время стойкость к удару одиночного действия с пиковым ускорением 50 000 м/с2 и длительностью действия 0,1…0,3 мс имеют резонаторы на частоты от 10 до 20 МГц с максимальным относительным изменением рабочей частоты ±75 ·10-6 в интервале рабочих температур от -60 до +85 °С [1]. К разрабаты­ваемым современным и перспективным ти­пам радиоэлектронной аппаратуры выдвигают требования увеличить стойкость резонаторов к механическим воздействиям и стабильность частоты в интервале рабочих температур. Дан­ные требования были выполнены с помощью новых конструктивных решений и технологий изготовления кварцевых резонаторов.

Целью исследования являлась разра­ботка кварцевых резонаторов в стандартном микроминиатюрном корпусе типа UM-1 на частоты от 10 до 15 МГц с увеличенным механическим ударом до 200 000 м/с2, длитель­ностью действия 0,1.0,5 мс и максимальным относительным изменением рабочей частоты ±3010-6 в интервале рабочих температур от -60 до +120 °С.

По результатам проведенных исследо­ваний влияния повышенных механических нагрузок на кварцевые резонаторы можно вы­делить основные причины отказов кварцевых резонаторов: дефекты кварцевого сырья, спо­собы обработки поверхности кварцевого кри­сталлического элемента, механические пара­метры клея, элементы конструкции.

В процессе работы были отобраны кри­сталлы с увеличенной добротностью для из­готовления кварцевых резонаторов, способ­ных выдерживать повышенные механические нагрузки. Метод оценки качества кристаллов кварца базируется на прямом измерении доб­ротности кристаллических элементов АТ-среза диаметром 14 мм, имеющих форму плоско­выпуклой линзы с радиусом сферы R = 50 мм на частоте 5 МГц (n = 5) или двояковыпуклой линзы с R = 30 мм на основной частоте 1 МГц (n = 1) и изготовленных из представительного кристалла одного промышленного съема [2]. Добротность материала — основной показатель качества выращенного кристалла.

Наличие дислокаций в кристалле и дру­гих дефектов кварца в процессе работы оцени­вали с помощью метода химического травления кристаллических элементов, в результате кото­рого на поверхности кристалла под действием травителя (в данном случае — насыщенного раствора фтористого аммония Nh5F) появля­ются ямки травления. Были выбраны образцы кристаллов с плотностью ямок травления ме­нее 20 на см2. Малое количество дислокаций обусловливает высокую прочность кристал­лических элементов. Достигнутый сегодня уровень химической чистоты и структурно­го совершенства выращиваемых высококаче­ственных монокристаллов кварца [3] обеспе­чивает высокую добротность (Qir > 2,5 · 106), низкое сопротивление, воспроизводимость параметров и характеристик, возможность ми­ниатюризации с сохранением высокой ста­бильности частоты и параметров кварцевых резонаторов и устройств на их основе, отвеча­ющих высоким эксплуатационным требовани­ям к механическим, климатическим и радиа­ционным воздействиям.

Интенсивные механические воздействия на кварцевые резонаторы могут вызвать от­рыв клеевого соединения. Наиболее слабым местом является точка крепления кристаллического элемента к металлическому кварцедержателю [4]. После испытаний кварцевых резонаторов, изготовленных по стандартной конструкторской и технологической докумен­тации, на механический удар в 200 000 м/с2 с длительностью действия 0,1…0,5 мс, наблю­далось разрушение кристаллического элемен­та именно в этой области, а если крепление не обрывалось, то возникала остаточная де­формация элементов крепления (изменение формы пятна клея), вызывающая увеличение затухания и необратимые изменения частоты.

Для устранения причин, влияющих на работоспособность кварцевого резонатора в процессе и после испытаний на механический удар в 200 000 м/с2 с длительностью действия 0,1…0,5 мс, в технологию изготовления квар­цевых резонаторов был внедрен модернизи­рованный клей ЭПЭ на силиконовой основе с повышенными упругими свойствами по срав­нению со стандартным клеем ТОК 2, и изме­нена ориентация кристаллического элемента в кварцедержателе. Для удаления нарушенных слоев и снижения потенциальных центров трещинообразований, поверхность кварцевого кри­сталлического элемента подвергалась обработ­ке полирующим травителем на глубину 2 мкм, а также для создания буферного слоя между кварцевым элементом и крышкой резонатора была помещена фторопластовая прокладка.

В процессе испытаний были произве­дены три одиночных удара с силой 150 000, 200 000 и 250 000 м/с2 и длительностью дей­ствия 0,1…0,5 мс в трех направлениях. После проведения испытаний у кварцевых резона­торов, изготовленных с применением новых технологий, были измерены их электрические параметры. Изменение частоты и сопротивле­ния кварцевых резонаторов в корпусе UM-1 на частоту 10 МГц до и после испытания приве­дены в таблице.

 

Изменение частоты и сопротивления кварцевых резонаторов в корпусе UM-1 на частоту 10 МГц до и после испытания при температуре +60 °С

№ изделия

Вид испытания

Измерения до испытаний

Испытания на воздействие ударов одиночного действия не более ±10 · 10-6

Fраб, Гц

R, Ом

Fраб, Гц

∆f / F · 10-6

R, Ом

AR, Ом

4554

9999812

12,3

9999812

0

12,7

0,4

4555

9999764

12,1

9999767

0,3

12,2

0,1

4556

9999893

15,4

9999896

0,3

15,4

0

4557

9999807

14,5

9999804

-0,3

14,7

0,2

4558

9999848

12,8

9999851

0,3

13,0

0,2

4559

9999790

12,8

9999793

0,3

12,8

0

4560

9999843

12,2

9999852

0,9

12,5

0,3

4561

9999803

14,1

9999811

0,8

13,8

-0,3

4562

9999878

13,3

9999873

-0,5

13,3

0

4563

9999793

14,9

9999805

1,2

15,3

0,4

Как видно из таблицы, все десять экспе­риментальных образцов выдержали воздей­ствие трех одиночных ударов с силой 150 000, 200 000, 250 000 м/с2 и длительностью действия 0,1…0,5 мс в трех направлениях.

На рис. 1 представлен график темпера­турно-частотной характеристики (ТЧХ) квар­цевого резонатора № 4563 на частоту 10 МГц, изготовленного с применением новых технологий, до и после воздействия перечисленных выше испытаний. Характер кривой и гладкость ТЧХ практически не изменились, следователь­но, их воздействие не повлияло на частотоза­дающие параметры кварцевого резонатора (см. рис. 1). После вскрытия резонатора не было обнаружено конструктивных изменений.

На рис. 2 приведен график амплитуд­но-частотной характеристики (АЧХ) кварце­вого резонатора № 4563 на частоту 10 МГц, изготовленного с применением новых техно­логий, после воздействия испытаний. На ри­сунке показано, что интенсивность побочных резонансов не оказывает влияния на рабочий резонанс, следовательно, испытания не воздействуют на моночастотность резонатора.

Рис. 2. АЧХ кварцевого резонатора после воздействия испытаний

С применением новых технологий и кон­структивных решений при изготовлении квар­цевых резонаторов в стандартном микроми­ниатюрном корпусе типа UM-1 на частоты от 10 до 15 МГц были выпущены ударопроч­ные кварцевые резонаторы, которые способны выдержать механический удар одиночного дей­ствия с пиковым ускорением до 200 000 м/с2 и длительностью действия 0,1…0,5 мс и обеспе­чить максимальное относительное изменение рабочей частоты ±30 10-6 в интервале рабочих температур от -60 до +120 °С, используемых для изготовления устройств и комплексов для эксплуатации в экстремальных условиях.

1. Резонаторы пьезоэлектрические кварцевые РК319 вакуумные механически прочные // ОАО «ЛИТ-ФОНОН». URL: http://www.litphonon.ru/downloads/RK319.pdf (дата обращения 05.12.2016).

2. Мостяев В. А., Дюжиков В. И. Технология пьезо- и акустоэлектронных устройств. М.: Ягуар, 1993. 280 с.

3. Возможности послеростового обогащения синтетического кварца / Н. И. Коновалов и др. // Новые промышленные технологии. 2007. № 6. С. 25–29.

4. Пьезоэлектрические резонаторы. Справочник / В. Г. Андросова и др.; под ред. П. Е. Кандыбы, П. Г. Позднякова. М.: Радио и связь, 1992. 392 с.


Каталог продукции — Пассивные элементы — Кварцевые резонаторы, генераторы — Резонаторы кварцевые

Частота, МГц

 0,432  0,44  1  1,8432  2  2,4576  3  3,2768  3,579545  3,6864  4  4,096  4,1943  4,2336  4,433619  4,5  4,608  4,9152  5  5,5  6  6,144  6,4  6,5536  7  7,05  7,15909  7,3728  7,68  8  8,192  8,867238  9  9,216  9,8304  10  10,24  10,7  11  11,0592  12  12,288  12,8  13  13,5  13,56  14  14,089  14,31818  14,7456  15  16  16,384  17,7344  18  18,432  19,6608  20  21,245  22,1184  24  24,576  25  25,9175  26,601  26,8  27  27,648  28,636  30  32  40  48  49,86

Генераторы Epson — Epson | МикроЭМ

 

Компания Epson предлагает широкий выбор временных устройств, таких как кварцевые резонаторы, генераторы, часы реального времени и ПАВ-компоненты. Основной целью компании является предоставление производителям электронной аппаратуры полной линейки временных устройств с высокими техническими характеристиками для широкого спектра применений. Доступна большая гамма корпусов — от широко известных трубок и DIP- вариантов до миниатюрных низкопрофильных SMD-корпусов.

Epson предлагает следующие устройства:

  • Кварцевые резонаторы
  • Кварцевые генераторы
  • Программируемые генераторы
  • Часы реального времени
  • ПАВ-компоненты

Компания МикроЭМ предлагает программирование генераторов. Возможно программирование:

  • Частоты
  • Напряжения питания
  • Стабильности частоты
  • Варианта дежурного режима

Генераторы всегда в наличии на нашем складе, программирование осуществляется на собственном оборудовании МикроЭМ.

Стандартные программируемые кварцевые генераторы

Тип Частота Напряжение Стабильность Диапазон температур Старение Размер корпуса Заказ

SG-8018CG
0.670 до 170.000МГц 1.8, 2.5, 3.3В ±50ppm -40°/+105°C 10 лет/25°C включено в стабильность 2.5×2.0x0.7мм Заказать

SG-8018CE
0.670 до 170.000МГц 1.8, 2.5, 3.3В ±50ppm -40°/+105°C 10 лет/25°C включено в стабильность 3.2×2.5×1.05мм Заказать

SG-8018CB
0.670 до 170.000МГц 1.8, 2.5, 3.3В ±50ppm -40°/+105°C 10 лет/25°C включено в стабильность 5.0×3.2×1.1мм Заказать

SG-8018CA
0.670 до 170.000МГц 1.8, 2.5, 3.3В ±50ppm -40°/+105°C 10 лет/25°C включено в стабильность 7.0×5.0x1.4мм Заказать

SG-8002CA

1.000 до 125.000МГц 5.0 и 3.3В ±50ppm /±100ppm -20°/ +70°C — 40°/+85°C ±5ppm / Год 7.0×5.08×1.4мм Заказать

SG-8002CE
1.000 до 125.000МГц 5.0 и 3.3В ±50ppm /±100ppm -20°/ +70°C — 40°/+85°C ±5ppm / Год 3.2×2.5×1.05мм Заказать

SG-8002DC

1.000 до 125.000МГц 5.0 и 3.3В ±50ppm /±100ppm -20°/ +70°C — 40°/+85°C ±5ppm / Год 13.7×6.6×5.3мм Заказать

SG-8002JA

1.000 до 125.000МГц 5.0 и 3.3В ±50ppm /±100ppm -20°/ +70°C — 40°/+85°C ±5ppm / Год 14.0×8.65×4.7мм Заказать

SG-8002JC

1.000 до 125.000МГц 5.0 и 3.3В ±50ppm /±100ppm -20°/ +70°C — 40°/+85°C ±5ppm / Год 10.5×5.0x2.7мм Заказать

SG-8003CEСнят с производства!
1.000 до 166.000МГц 1.8, 2.5, 3.3В ±50ppm /±100ppm -20°/ +70°C — 40°/+85°C ±3ppm / Год 3.2×2.5×1.05мм Заказать

SG-8003JF Снят с производства!
1.000 до 166.000МГц  1.8, 2.5, 3.3В ±50ppm /±100ppm -20°/ +70°C — 40°/+85°C ±3ppm / Год 7.1×5.08×1.5мм Заказать

SG-8003CA

Снят с производства!

1.000 до 166.000МГц  1.8, 2.5, 3.3В ±50ppm /±100ppm -20°/ +70°C — 40°/+85°C ±3ppm / Год 7.0×5.0x1.4мм Заказать

Высокостабильные программируемые кварцевые генераторы серии SG-8101

Тип Частота Напряжение Стабильность Диапазон температур Размер корпуса Заказ
SG-8101CG 0.670 до 170.000МГц 1.8В, 2.5В, 3.3В ±15ppm / ±20ppm / ±50ppm -40°/ +85°C -40°/+105°C 2.5×2.2×0.7мм Заказать
SG-8101CE 0.670 до 170.000МГц 1.8В, 2.5В, 3.3В ±15ppm / ±20ppm / ±50ppm -40°/ +85°C -40°/+105°C 3.2×2.5×1.0мм Заказать
SG-8101CB 0.670 до 170.000МГц 1.8В, 2.5В, 3.3В ±15ppm / ±20ppm / ±50ppm -40°/ +85°C -40°/+105°C 5.0×3.2×1.1мм Заказать
SG-8101CA 0.670 до 170.000МГц 1.8В, 2.5В, 3.3В ±15ppm / ±20ppm / ±50ppm -40°/ +85°C -40°/+105°C 7.0×5.0x1.3мм Заказать

LVPECL программируемые кварцевые генераторы серии SG-85xx

Тип Частота Напряжение Стабильность Диапазон температур Размер корпуса Заказ
SG-8503CA От 50 до 800 МГц (возможность выбора 2 запрограммированных частот) 2.5В, 3.3В ±50ppm -40°/ +85°C 7.0×5.0x1.5мм Заказать
SG-8504CA От 50 до 800 МГц (возможность выбора 4 запрограммированных частот) 2.5В, 3.3В ±50ppm -40°/ +85°C 7.0×5.0x1.5мм Заказать
SG-8506CA От 50 до 800 МГц (возможность программирования пользователем через I2C) 2.5В, 3.3В ±50ppm -40°/ +85°C -40°/ +105°C 7.0×5.0x1.5мм Заказать

Spread Spectrum программируемые кварцевые генераторы серии SG-9101

Тип Частота Напряжение Конфигурируемый Spread Spectrum

(центр/спад)

Диапазон температур Размер корпуса Заказ
SG-9101CG 0.670 до 170.000МГц 1.8В, 2.5В, 3.3В ±0,25-2%/-0,5-4% -40°/ +85°C -40°/+105°C 2.5×2.2×0.7мм Заказать
SG-9101CE 0.670 до 170.000МГц 1.8В, 2.5В, 3.3В ±0,25-2%/-0,5-4% -40°/ +85°C -40°/+105°C 3.2×2.5×1.0мм Заказать
SG-9101CB 0.670 до 170.000МГц 1.8В, 2.5В, 3.3В ±0,25-2%/-0,5-4% -40°/ +85°C 5.0×3.2×1.1мм Заказать
SG-9101CA 0.670 до 170.000МГц 1.8В, 2.5В, 3.3В ±0,25-2%/-0,5-4% -40°/ +85°C 7.0×5.0x1.3мм Заказать

Морион — Кварцевые резонаторы

Модель

Приёмка

Тип корпуса

Диапазон частот (номер гармоники)

Точность настройки при (25±5) °С, х10-6

Интервал рабочих температур, °С

Нестабильность частоты в интервале температур, х10-6

5, 9

8 МГц (5)

до ±1

-10…60

до ±1

5

НС-49/S

5 000 кГц…25 000 кГц

±30

-40…70

до ±15

5, 9

4 МГц (3)

до ±1

-60…70

до ±3

5

Б (HC-33)

980 кГц…8 000 кГц

±10

-60…85

до ±1,5

1

НС-49/S

10 000 кГц…25 000 кГц (1)

до ±15

-40…70

до ±15

1

ЧА

30,7 кГц…32,8 кГц (1)

±30 (8)

-60…85

до ±50

5

ЧА

32,768 кГц…32,778 кГц (1)

до ±30

-60…85

±20

5, 9

M (HC-49), MM (HC-52)

3 500 кГц…150 МГц (1,3,5)

до ±3

-60…85

до ±1,5

1

Б (HC-33), M (HC-49), MM (HC-52), НС-49-SMD

420 кГц…150 МГц (1, 3, 5)

до ±3

-60…85

до ±1,5

Стандартные генераторы 1 МГц | Фарнелл Великобритания

O1M000000L632

9509798

Генератор, кварцевый, 1 МГц, 100 ppm, сквозное отверстие, 20,8 мм x 12,9 мм, 5 В, AEL 9710 Series

КРИСТАЛЛЫ AEL

Каждый

Запрещенный товар

Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

мин: 1 Mult: 1

1 МГц 100 частей на миллион Сквозное отверстие, 20.8 мм x 12,9 мм Серия AEL 9710 0 ° C 70 ° С HCMOS / TTL
O1M000000L002

1448072

Генератор, SPXO, 1 МГц, 100 ppm, сквозное отверстие, 12.9 мм x 12,9 мм, 5 В, AEL 12, серия

КРИСТАЛЛЫ AEL

Каждый

Запрещенный товар

Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

мин: 1 Mult: 1

1 МГц 100 частей на миллион Сквозное отверстие, 12.9 мм x 12,9 мм Серия AEL 12 0 ° C 70 ° С TTL
XLH736001.000000I

3263126

ОСЦИЛЛЯТОР, 1 МГц, HCMOS, SMD, 7 мм X 5 мм

RENESAS

Каждый (поставляется на отрезанной ленте)

Варианты упаковки
Запрещенный товар

Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

мин: 1 Mult: 1

1 МГц 25 частей на миллион SMD, 7 мм x 5 мм 3.3В Серия XL -40 ° С 85 ° С HCMOS
XLH536001.000000I

3263093

ОСЦИЛЛЯТОР, 1 МГц, HCMOS, 5 мм X 3,2 мм

RENESAS

Каждый (поставляется на отрезанной ленте)

Варианты упаковки
Запрещенный товар

Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

мин: 1 Mult: 1

1 МГц 25 частей на миллион SMD, 5 мм x 3.2мм 3,3 В Серия XL -40 ° С 85 ° С HCMOS
XLH736001.000000I

3263126RL

ОСЦИЛЛЯТОР, 1 МГц, HCMOS, SMD, 7 мм X 5 мм

RENESAS

Каждый (поставляется на отрезанной ленте)

3 фунта стерлингов.Для этого продукта будет добавлено 50 перемоток.

Запрещенный товар

Минимальный заказ 10 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин .: 10 Mult: 1

1 МГц 25 частей на миллион SMD, 7 мм x 5 мм 3.3В Серия XL -40 ° С 85 ° С HCMOS
XLH536001.000000I

3263093RL

ОСЦИЛЛЯТОР, 1 МГц, HCMOS, 5 мм X 3,2 мм

RENESAS

Каждый (поставляется на отрезанной ленте)

3 фунта стерлингов.Для этого продукта будет добавлено 50 перемоток.

Запрещенный товар

Минимальный заказ 10 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин .: 10 Mult: 1

1 МГц 25 частей на миллион SMD, 5 мм x 3.2мм 3,3 В Серия XL -40 ° С 85 ° С HCMOS
XLH735001.000000X

3263118

ОСЦИЛЛЯТОР, 1 МГц, HCMOS, SMD, 7 мм X 5 мм

RENESAS

Каждый (поставляется на отрезанной ленте)

Варианты упаковки
Запрещенный товар

Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

мин: 1 Mult: 1

1 МГц 50 частей на миллион SMD, 7 мм x 5 мм 3.3В Серия XL -20 ° С 70 ° С HCMOS
XLH735001.000000X

3263118RL

ОСЦИЛЛЯТОР, 1 МГц, HCMOS, SMD, 7 мм X 5 мм

RENESAS

Каждый (поставляется на отрезанной ленте)

Варианты упаковки

3 фунта стерлингов.Для этого продукта будет добавлено 50 перемоток.

Запрещенный товар

Минимальный заказ 10 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин .: 10 Mult: 1

1 МГц 50 частей на миллион SMD, 7 мм x 5 мм 3.3В Серия XL -20 ° С 70 ° С HCMOS
LFSPXO010197

9712402

КРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ ОСЦИЛЛЯТОР, 1 МГЦ

IQD ЧАСТОТА ПРОДУКТОВ

Каждый

1 МГц 100 частей на миллион Сквозное отверстие, 21 мм x 13.08мм 0 ° C 70 ° С HCMOS / LSTTL
X1G0041710005 SG-210STF 1 МГц L

2428409

Генератор, SPXO, 1 МГц, 50 ppm, SMD, 2.5 мм x 2 мм, 2,5 В, SG-210STF серии

EPSON

Каждый (поставляется на полной катушке)

1 МГц 50 частей на миллион SMD, 2,5 мм x 2 мм 2.5В SG-210STF серии -40 ° С 85 ° С CMOS
X1G0041710005 SG-210STF 1 МГц L

2405693

Генератор, SPXO, 1 МГц, 50 ppm, SMD, 2,5 мм x 2 мм, 2,5 В, SG-210STF Series

EPSON

Каждый (поставляется на отрезанной ленте)

Варианты упаковки
1 МГц 50 частей на миллион SMD, 2.5 мм x 2 мм 2,5 В SG-210STF серии -40 ° С 85 ° С CMOS
FXO-HC536R-1

1641020

OSC, 3,2X5 мм, SMD, CER, 1.000 МГц

FOX ЭЛЕКТРОНИКА

Каждый (поставляется на отрезанной ленте)

Варианты упаковки
1 МГц 25 частей на миллион SMD, 5 мм x 3.2мм 3,3 В FXO-HC53 серии -40 ° С 85 ° С HCMOS
X1G0041710005 SG-210STF 1 МГц L

2405693RL

Генератор, SPXO, 1 МГц, 50 ppm, SMD, 2.5 мм x 2 мм, 2,5 В, SG-210STF серии

EPSON

Каждый (поставляется на отрезанной ленте)

Варианты упаковки

Для этого продукта будет добавлена ​​плата за перемотку в размере 3,50 фунтов стерлингов.

1 МГц 50 частей на миллион SMD, 2.5 мм x 2 мм 2,5 В SG-210STF серии -40 ° С 85 ° С CMOS
FXO-HC536R-1

1641020RL

OSC, 3.2X5MM, SMD, CER, 1.000 МГц

FOX ЭЛЕКТРОНИКА

Каждый (поставляется на отрезанной ленте)

Варианты упаковки

Для этого продукта будет добавлена ​​плата за перемотку в размере 3,50 фунтов стерлингов.

1 МГц 25 частей на миллион SMD, 5 мм x 3.2мм 3,3 В FXO-HC53 серии -40 ° С 85 ° С HCMOS
FXO-HC736R-1

1640985RL

OSC, 5X7MM, SMD, CER, 1.000 МГц

FOX ЭЛЕКТРОНИКА

Каждый (поставляется на отрезанной ленте)

Варианты упаковки

3 фунта стерлингов.Для этого продукта будет добавлено 50 перемоток.

1 МГц 25 частей на миллион SMD, 7 мм x 5 мм 3,3 В FXO-HC53 серии -40 ° С 85 ° С HCMOS
FXO-HC736R-1

1640985

OSC, 5X7MM, SMD, CER, 1.000 МГц

FOX ЭЛЕКТРОНИКА

Каждый (поставляется на отрезанной ленте)

Варианты упаковки
1 МГц 25 частей на миллион SMD, 7 мм x 5 мм 3.3В FXO-HC53 серии -40 ° С 85 ° С HCMOS

Прецизионный осциллятор Micropower потребляет всего 60 мкА на частоте 1 МГц

Традиционно в электронных часах используются кварцевые кристаллы, керамические резонаторы или дискретные элементы R, L или C в качестве эталона времени, но каждая из этих конструкций имеет несколько недостатков, которые делают их непригодными для множества приложений.Кварцевые кристаллы и керамические резонаторы могут потреблять много энергии, а их точность зависит от окружающей среды. У кварцевых генераторов есть дополнительный недостаток, заключающийся в том, что они подвержены повреждению от ударов или вибрации. RC-генераторы имеют низкий джиттер и точность или требуют дорогих прецизионных компонентов. Более надежной и компактной альтернативой всем этим являются полностью кремниевые часы, такие как микромощный генератор LTC6906 с резисторным управлением.

LTC6906 — это монолитный кремниевый генератор со значительными преимуществами по размеру, мощности, стоимости и чувствительности к окружающей среде по сравнению с другими генераторами, и для него требуется только один внешний резистор, чтобы установить частоту во всем диапазоне от 10 кГц до 1 МГц (рисунок 1).Его точность 0,65% и джиттер всего 0,03% делают его отличным выбором для прецизионных приложений, а преимущества в мощности и размере позволяют LTC6906 вписаться в конструкции, в которых кварцевый генератор никогда не сможет работать.

Рис. 1. Для LTC6906 требуется только один внешний резистор.

LTC6906 является частью линейки генераторов SOT-23 с резистивным управлением от Linear Technology. В этих генераторах с резистивным управлением используется один недорогой внешний резистор для точной установки частоты генератора, и существует простая линейная зависимость между номиналом резистора и выходной частотой.

LTC6906 использует инновационную архитектуру с низким энергопотреблением с задающим генератором, работающим в диапазоне от 100 кГц до 1 МГц. Предусмотрен делительный вывод на три состояния, который может задействовать внутренний делитель для уменьшения выходной частоты в 1, 3 или 10 раз, чтобы обеспечить общий частотный диапазон от 10 кГц до 1 МГц. Для повышения точности на нижнем конце частотного диапазона с очень низкими токами смещения предусмотрен защитный штифт для входа резистора установки частоты.

Частота задающего генератора устанавливается внешним резистором, подключенным между выводом SET и землей.LTC6906 поддерживает вывод SET на уровне примерно 650 мВ над землей с температурой –2,2 мВ / ° C. Частота задающего генератора связана с резистором SET соотношением:

и относится только к сопротивлению на выводе SET, безотносительно к точному току или напряжению на выводе SET.

LTC6906 потребляет всего 10 мкА при работе на частоте 100 кГц (рис. 2). Текущий розыгрыш состоит из трех компонентов. Статический ток смещения около 5 мкА используется в цепях внутреннего опорного напряжения и смещения.Переменный ток смещения, примерно в 6 раз превышающий ток в резисторе SET, используется для питания и смещения внутреннего генератора. Ток нагрузки, связанный с емкостью нагрузки, напряжением источника питания и сопротивлением нагрузки, составляет оставшуюся часть уравнения рассеяния. Примерное выражение для полного тока питания:

Рис. 2. LTC6906 имеет чрезвычайно низкую рассеиваемую мощность.

На рисунке 3 показаны относительные величины этих трех компонентов в частотном диапазоне в случае емкости нагрузки 5 пФ без резистивной нагрузки.

Рис. 3. Процентные доли статического смещения, заданного тока и токов нагрузки в рассеиваемую мощность. Данные были получены при температуре окружающей среды 3 В и 25 ° C.

Обратите внимание, что мощность, рассеиваемая в нагрузке, колеблется от 25% до более 40% от общей мощности в диапазоне от 100 кГц до 1 МГц. Любое уменьшение емкости или сопротивления нагрузки может существенно повлиять на часть тока нагрузки рассеиваемого источника питания. Рассеивание мощности до 7 мкА на частоте 100 кГц достигается при световой нагрузке.Снижение напряжения источника питания также снижает мощность, рассеиваемую нагрузкой.

Включение внутреннего делителя оказывает большее влияние на рассеивание мощности, когда ток нагрузки выше на более высоких частотах, но мало влияет, когда внутренние токи смещения преобладают на более низких частотах задающего генератора, как показано на рисунке 4.

Рис. 4. Зависимость тока источника питания LTC6906 от настройки вывода DIV. Все данные получены при питании 3 В и нагрузке 5 пФ.

Выбор резистора SET зависит от желаемой выходной частоты.Эта часть указана для частот задающего генератора от 100 кГц до 1 МГц, с возможными отношениями DIV 1, 3 и 10. Эти диапазоны DIV перекрываются, и некоторые частоты имеют несколько допустимых комбинаций значений резисторов DIV и SET. Наименьшее рассеивание мощности для данной частоты всегда достигается установкой резистора SET как можно выше, а DIV как можно меньше. Генерация 100 кГц с использованием DIV = 10 и R SET = 100 кОм рассеивает гораздо больше энергии, чем при использовании DIV = 1 и R SET = 1000 кОм.

Следующее уравнение связывает желаемую частоту задающего генератора со значением R SET :

, где N — коэффициент делителя, выбранный из 1, 3 или 10, R SET — значение резистора SET, а f OUT — желаемая выходная частота. Например, в таблице 1 приведены допустимые значения R SET для генерации выходной частоты 100 кГц при трех настройках DIV. Из таблицы видно, что, в зависимости от настройки вывода DIV, ток для конкретной выходной частоты может изменяться до 4 раз.5.

Существует компромисс между выбором максимально возможного резистора SET и наименьшего возможного значения DIV. Джиттер увеличивается при меньших значениях DIV, и точность частоты может больше пострадать при высоких значениях R SET из-за утечки на выводе SET, особенно при более высоких температурах.

LTC6906 обеспечивает точность частоты <0,65% в коммерческом температурном диапазоне, и для обеспечения максимальной точности необходимо соблюдать осторожность, чтобы ограничить утечку на плате вокруг вывода R SET .Паразитное сопротивление 1 ГОм относительно земли может изменить частоту на 0,1%, а такое же сопротивление положительного источника питания может увеличить это значение до 0,3%. Предусмотрен защитный вывод, который слабо приводится к тому же постоянному напряжению, что и вывод SET, и защитный сигнал должен быть полностью направлен вокруг вывода SET, на той же стороне печатной платы, что и устройство, и не должен иметь паяльной маски. (см. рисунок 5).

Рис. 5. Кольцо GRD должно быть проложено на той же стороне печатной платы, что и LTC6906, и паяльная маска должна быть удалена.

Защитное кольцо не требуется во всех приложениях, особенно с более низкими значениями резистора SET и отличными методами сборки. Большинство проблем с утечкой платы возникает из-за недостаточной очистки платы от флюса или из-за неаккуратной сборки. При идеально чистой сборке защитное кольцо совершенно не нужно.

LTC6906 использует коммутируемый ток для управления резистором SET, поэтому на линии SET может быть виден некоторый шум. Хотя этот шум не способствует дрожанию выходного сигнала, он может влиять на точность частоты при наличии паразитной емкости на выводе SET.Из-за этой чувствительности к паразитной емкости и из-за опасности дополнительной утечки из длинных дорожек рекомендуется, чтобы резистор SET был расположен как можно ближе к выводу SET и на той же стороне печатной платы, что и LTC6906.

Долговременная стабильность кремниевых генераторов указывается в ppm / √kHr, что типично для других кремниевых устройств, таких как операционные усилители и источники опорного напряжения. Поскольку дрейф в осцилляторах на основе кремния вызывается в первую очередь движением ионов в кремнии, большая часть дрейфа достигается в начале срока службы устройства, и можно ожидать, что дрейф выровняется в долгосрочной перспективе.Единица ppm / √kHr моделирует этот временной вариант затухания. Иногда для кварцевых генераторов указывается дрейф, измеряемый в ppm / год. Это измерение моделирует другой механизм дрейфа, и профиль затухания не тот. Сравнение различных скоростей дрейфа за пятилетний период показано на Рисунке 6.

Рис. 6. Сравнение 5-летнего дрейфа при 100 ppm / √kHr, 300ppm / √kHr и 600 ppm / √kHr.

При вычислении ожидаемого дрейфа важно учитывать все время при вычислении, потому что отношение ко времени не является линейным.Дрейф за 5 лет — это не пятикратный дрейф за один год. Пример расчета дрейфа за 5 лет при 300 ppm / √kHr выглядит следующим образом:

5 лет • 365,25 дней в году • 24 часа в сутки = 43 830 часов = 43,830 тыс. Часов

Расчеты смещения предполагают, что деталь находится в непрерывной работе в течение всего периода расчета. Движение ионов, которое приводит к дрейфу, обычно поддерживается электрическими полями в рабочих частях, и дрейф значительно ниже, если части не находятся под напряжением в течение всего периода дрейфа.В консервативных расчетах будет использоваться десятая часть спецификации отклонения для времени, когда на деталь не подается питание.

Входной вывод DIV на LTC6906, во многом схожий с выводом DIV на других кремниевых генераторах LTC, является входом с тремя состояниями, способным разрешать три различных состояния: высокое, открытое и низкое. Входные контакты с тремя состояниями обеспечивают большую функциональность в корпусах с небольшим количеством контактов и совместимы с выходами с тремя состояниями многих микроконтроллеров. Статическую конфигурацию легко выполнить, привязав штифт к плюсовому источнику питания или заземлению или оставив его плавающим.

В ОТКРЫТОМ состоянии вывод DIV LTC6906 достаточно невосприимчив к шуму, обычно встречающемуся на платах ПК, но следует соблюдать осторожность, чтобы не отвести длинную плавающую дорожку от вывода или не направить ведущую дорожку вывода, которая идет рядом с линией. с сильными сигналами переменного тока. Помехоустойчивость вывода DIV можно легко улучшить, добавив к земле конденсатор или последовательный резистор до 100 кОм, расположенный рядом с выводом DIV.

При нормальной работе вывод DIV использует небольшой ток около 1 мкА, чтобы подтянуть напряжение вывода DIV к половине напряжения источника питания.Следовательно, если вывод остается открытым, любая дополнительная емкость на выводе замедляет его переход в состояние ОТКРЫТО.

Приложения, которые используют вывод DIV для переключения частоты в реальном времени, должны учитывать, что, поскольку он предназначен для работы с низким энергопотреблением, буферная схема вывода DIV работает медленно, с задержками до 12 мкс между активацией вывода DIV и изменения в выводе LTC6906. Эта задержка переключения должна быть учтена в приложении, или внешний делитель частоты может быть заменен внутренним делителем частоты, чтобы уменьшить время отклика на изменение частоты.

LTC6906 может быть настроен в приложениях, где резистор SET необходимо заменить для работы на разных частотах. При замене резистора SET наилучшие характеристики и точность достигаются размещением механизма переключения между установленным резистором и заземлением, а не между установленным резистором и выводом SET (см. Рисунок 7). Вывод SET чувствителен к помехам от внешней емкости или сигналов, а изоляция через резистор SET снижает эту чувствительность.

Рисунок 7.Включение разных резисторов SET.

LTC6906 не идеально подходит для модуляции тока через вывод SET, потому что для экономии энергии напряжение на выводе SET не регулируется по температуре или нагрузке. Это приводит к модуляции частоты, которая является функцией установленного напряжения вывода, а также установленного тока вывода. Частоту все еще можно модулировать через вывод SET, но соотношение между током или напряжением модуляции и выходной частотой не очень точное, поскольку оно зависит от плохо определенного напряжения на выводе SET.

Схема на рисунке 8 показывает метод модуляции, который обеспечивает низкий уровень джиттера и стабильную производительность. Модулируя ток вывода SET через резистор, снижается влияние паразитной емкости на точность начальной частоты.

Рис. 8. Модуляция тока на выводе SET через резистор обеспечивает большую невосприимчивость к шумовой связи.

LTC6906 — это микромощный генератор с точностью 0,65% и очень низким джиттером. Его небольшой размер, простая конфигурация и чрезвычайно низкое энергопотребление делают его идеальным для приложений с низким энергопотреблением, управляющих микроконтроллерами, ПЛИС и обеспечивающих эталонную синхронизацию для устройств с батарейным питанием.

Кристаллические генераторы | RS Components

Кварцевый генератор — это электромеханическое устройство, это также схема электронного генератора. Основное назначение генератора — использовать кристалл кварца в качестве частоты. В кварцевых генераторах используется механический резонанс вибрирующего кристалла, который состоит из пьезоэлектрического материала. Этот процесс позволяет генератору создавать и получать электрический сигнал с высокой точностью частоты.

Где используются кварцевые генераторы

Этот тип частоты в основном используется для отслеживания времени в наручных часах или цифровой интегральной схеме, чтобы обеспечить стабильный тактовый сигнал.Именно здесь этот сигнал получил название «тактовый сигнал». Этот тактовый сигнал используется для синхронизации работы других электронных устройств, составляющих систему, в которой находится генератор. Генератор также используется для стабилизации частот радиопередатчиков и приемников, используемых в часах (тактовый генератор), компьютерах и т. Д. сотовые телефоны. Кристалл кварца также можно найти внутри испытательного и измерительного оборудования, такого как счетчики, генераторы сигналов и осциллографы.


Немного больше информации о кварцевых генераторах


  • Известно, что кварцевые генераторы превосходят керамические резонаторы, по множеству причин. Они обладают большей стабильностью, более высоким качеством, значительно дешевле и компактнее по размеру.

  • Кристаллы кварца производятся для частот в диапазоне от нескольких десятков килогерц до сотен мегагерц.

Типы кварцевых генераторов


  • TCXO — Они используются, когда требуется температурная стабильность и не может быть достигнута с помощью стандартного кварцевого генератора (XO) или кварцевого генератора, управляемого напряжением (VCXO).

  • OCXO — Это кварцевый генератор, управляемый печью, тип генератора, который обеспечивает наивысшую стабильность частоты, которую может кварцевый кристалл. Они предназначены для работы в духовке с регулируемой температурой, они физически больше и требуют большей мощности для работы.

  • VCXO — Это кварцевый генератор, управляемый напряжением, он управляет изменением выходного сигнала кристалла, используя напряжение постоянного тока.

Кварцевый генератор и кварцевые кристаллы

Некоторые из факторов, которые обычно влияют на стабильность частоты генератора, включают: колебания температуры, колебания нагрузки, а также изменения напряжения источника питания постоянного тока и многие другие.

Стабильность частоты выходного сигнала может быть значительно улучшена путем правильного выбора компонентов, используемых для резонансной цепи обратной связи, включая усилитель. Но есть предел стабильности, который может быть получен с помощью обычных контуров резервуаров LC и RC.

Квартовый кристалл
Осциллятор

Для получения очень высокого уровня стабильности генератора кварцевый генератор Quartz Crystal обычно используется в качестве устройства для определения частоты для создания других типов схем генератора, известных обычно как кварцевый генератор Quartz Crystal Oscillator (XO).

Когда источник напряжения подается на небольшой тонкий кусок кристалла кварца, он начинает изменять форму, создавая характеристику, известную как Пьезоэлектрический эффект . Этот пьезоэлектрический эффект является свойством кристалла, в котором электрический заряд создает механическую силу, изменяя форму кристалла, и наоборот, механическая сила, приложенная к кристаллу, создает электрический заряд.

Затем пьезоэлектрические устройства можно классифицировать как преобразователи, поскольку они преобразуют энергию одного вида в энергию другого (электрическую в механическую или механическую в электрическую).Этот пьезоэлектрический эффект вызывает механические колебания или колебания, которые можно использовать для замены стандартной цепи резервуара LC в предыдущих генераторах.

Существует множество различных типов кристаллических веществ, которые можно использовать в качестве генераторов, наиболее важными из них для электронных схем являются минералы кварца, отчасти из-за их большей механической прочности.

Кристалл кварца, используемый в кварцевом генераторе Quartz Crystal Oscillator , представляет собой очень маленький, тонкий кусок или пластину из ограненного кварца с двумя параллельными поверхностями, металлизированными для обеспечения необходимых электрических соединений.Физический размер и толщина кристалла кварца строго контролируются, поскольку они влияют на конечную или основную частоту колебаний. Основная частота обычно называется характеристической частотой кристалла.

После огранки и формы кристалл нельзя использовать на любой другой частоте. Другими словами, его размер и форма определяют его основную частоту колебаний.

Характеристика кристалла или характеристическая частота обратно пропорциональна его физической толщине между двумя металлизированными поверхностями.Механически колеблющийся кристалл может быть представлен эквивалентной электрической схемой, состоящей из низкого сопротивления R, большой индуктивности L и малой емкости C, как показано ниже.

Модель

, эквивалентная кварцевому кристаллу

Эквивалентная электрическая схема для кристалла кварца показывает последовательную цепь RLC, которая представляет механические колебания кристалла, параллельно с емкостью Cp, которая представляет электрические соединения с кристаллом.Генераторы на кварцевом кристалле имеют тенденцию работать в направлении своего «последовательного резонанса».

Эквивалентный импеданс кристалла имеет последовательный резонанс, где Cs резонирует с индуктивностью Ls на рабочей частоте кристалла. Эта частота называется последовательной частотой кристаллов ƒs. Помимо этой последовательной частоты, существует вторая частотная точка, установленная в результате параллельного резонанса, создаваемого, когда Ls и Cs резонируют с параллельным конденсатором Cp, как показано.

Импеданс кристалла относительно частоты

Наклон импеданса кристалла выше показывает, что по мере увеличения частоты на его выводах.На определенной частоте взаимодействие между последовательным конденсатором Cs и катушкой индуктивности Ls создает последовательный резонансный контур, снижающий импеданс кристаллов до минимума и равный Rs. Эта частотная точка называется резонансной частотой кристаллов ƒs, а ниже ƒs кристалл является емкостным.

Когда частота увеличивается выше этой точки последовательного резонанса, кристалл ведет себя как индуктор, пока частота не достигнет своей параллельной резонансной частоты ƒp. В этой частотной точке взаимодействие между последовательной катушкой индуктивности Ls и параллельным конденсатором Cp создает параллельную настроенную цепь резервуара LC, и, таким образом, полное сопротивление кристалла достигает своего максимального значения.

Тогда мы можем видеть, что кристалл кварца представляет собой комбинацию последовательно и параллельно настроенных резонансных контуров, колеблющихся на двух разных частотах с очень небольшой разницей между ними в зависимости от огранки кристалла. Кроме того, поскольку кристалл может работать как на своих последовательных, так и на параллельных резонансных частотах, схему кварцевого генератора необходимо настроить на ту или иную частоту, поскольку вы не можете использовать оба вместе.

Итак, в зависимости от характеристик схемы, кристалл кварца может действовать как конденсатор, индуктор, последовательный резонансный контур или как параллельный резонансный контур. Чтобы продемонстрировать это более наглядно, мы также можем построить график зависимости реактивного сопротивления кристалла от частоты, как показано.

Реактивное сопротивление кристалла относительно частоты

Наклон реактивного сопротивления от частоты выше показывает, что последовательное реактивное сопротивление на частоте ƒs обратно пропорционально Cs, потому что ниже s и выше ƒp кристалл кажется емкостным. Между частотами ƒs и ƒp кристалл кажется индуктивным, поскольку две параллельные емкости компенсируются.

Тогда формула для резонансной частоты серии кристаллов ƒs имеет вид:

Резонансная частота серии

Параллельная резонансная частота ƒp возникает, когда реактивное сопротивление последовательного LC-плеча равно реактивному сопротивлению параллельного конденсатора Cp и задается как:

Частота параллельного резонанса

Квартовый кварцевый генератор Пример №1

Кристалл кварца имеет следующие значения: Rs = 6.4 Ом, Cs = 0,09972 пФ и Ls = 2,546 мГн. Если емкость на его выводе Cp измеряется как 28,68 пФ, вычислите основную частоту колебаний кристалла и его вторичную резонансную частоту.

Резонансная частота серии кристаллов, ƒ S

Параллельная резонансная частота кристалла, ƒ P

Мы видим, что разница между ƒs, основной частотой кристалла и ƒp мала и составляет около 18 кГц (10.005 МГц — 9,987 МГц). Однако в этом диапазоне частот добротность (коэффициент качества) кристалла чрезвычайно высока, поскольку индуктивность кристалла намного выше, чем его емкостные или резистивные значения. Добротность нашего кристалла на последовательной резонансной частоте равна:

Q-фактор кварцевых генераторов

Тогда добротность нашего примера кристалла, около 25000, обусловлена ​​этим высоким отношением X L / R. Добротность большинства кристаллов находится в диапазоне от 20 000 до 200 000 по сравнению с хорошо настроенной LC-схемой резервуара, которую мы рассматривали ранее, которая будет намного меньше 1000.Это высокое значение добротности также способствует большей стабильности частоты кристалла на его рабочей частоте, что делает его идеальным для построения схем кварцевого генератора.

Итак, мы видели, что кварцевый кристалл имеет резонансную частоту, аналогичную резонансной частоте электрически настроенного контура LC-резервуара, но с гораздо более высокой добротностью. В основном это связано с его низким последовательным сопротивлением Rs. В результате кристаллы кварца являются отличным выбором для использования в генераторах, особенно в генераторах очень высоких частот.

Типичные кварцевые генераторы могут иметь диапазон частот колебаний от примерно 40 кГц до более 100 МГц в зависимости от конфигурации их схем и используемого усилительного устройства. Разрез кристалла также определяет его поведение, поскольку некоторые кристаллы будут вибрировать более чем на одной частоте, создавая дополнительные колебания, называемые обертонами.

Кроме того, если кристалл не имеет параллельной или однородной толщины, он может иметь две или более резонансных частот, причем основная частота создает так называемые гармоники, такие как вторую или третью гармоники.

Обычно, хотя основная частота колебаний для кристалла кварца намного сильнее или выражена, чем частота колебаний и вторичных гармоник вокруг него, поэтому будет использоваться именно эта частота. На графиках выше мы видели, что эквивалентная схема кристаллов имеет три реактивных компонента, два конденсатора плюс индуктор, поэтому есть две резонансные частоты, самая низкая — это последовательная резонансная частота, а самая высокая — это параллельная резонансная частота.

В предыдущих уроках мы видели, что схема усилителя будет колебаться, если коэффициент усиления контура больше или равен единице, а обратная связь положительная.В схеме Quartz Crystal Oscillator генератор будет колебаться на основной параллельной резонансной частоте кристалла, поскольку кристалл всегда хочет колебаться, когда к нему прикладывается источник напряжения.

Однако также можно «настроить» кварцевый генератор на любую четную гармонику основной частоты (2-я, 4-я, 8-я и т. Д.), И они обычно известны как гармонические осцилляторы , в то время как обертонные осцилляторы вибрируют с нечетной частотой. кратные основной частоте, 3-й, 5-й, 11-й и т. д.).Обычно кварцевые генераторы, работающие на частотах обертона, используют свою последовательную резонансную частоту.

Кварцевый генератор Колпитца

Цепи кварцевого генератора обычно конструируются с использованием биполярных транзисторов или полевых транзисторов. Это связано с тем, что, хотя операционные усилители могут использоваться во многих различных схемах генераторов низкой частоты (≤100 кГц), операционные усилители просто не имеют полосы пропускания для успешной работы на более высоких частотах, подходящих для кристаллов выше 1 МГц.

Конструкция кварцевого генератора очень похожа на конструкцию генератора Колпиттса, который мы рассматривали в предыдущем руководстве, за исключением того, что контур резервуара LC, который обеспечивает колебания обратной связи, был заменен кварцевым кристаллом, как показано ниже.

Кристаллический осциллятор Колпитса

Этот тип кварцевых генераторов разработан на основе усилителя с общим коллектором (эмиттерно-повторителем). Сеть резисторов R 1 и R 2 устанавливает уровень смещения постоянного тока на базе, а эмиттерный резистор R E устанавливает уровень выходного напряжения.Резистор R 2 установлен как можно большим, чтобы предотвратить нагрузку на параллельно включенный кристалл.

Транзистор 2N4265 представляет собой NPN-транзистор общего назначения, подключенный в конфигурацию с общим коллектором и способный работать со скоростями переключения, превышающими 100 МГц, что значительно выше основной частоты кристалла, которая может составлять от 1 МГц до 5 МГц.

На приведенной выше принципиальной схеме кварцевого генератора Колпитца показано, что конденсаторы C1 и C2 шунтируют выход транзистора, что снижает сигнал обратной связи.Следовательно, коэффициент усиления транзистора ограничивает максимальные значения C1 и C2. Амплитуда выходного сигнала должна быть низкой, чтобы избежать чрезмерного рассеивания мощности в кристалле, иначе он может разрушиться из-за чрезмерной вибрации.

Осциллятор Пирса

Другой распространенной конструкцией кварцевого генератора является модель Pierce Oscillator . Генератор Пирса очень похож по конструкции на предыдущий генератор Колпитца и хорошо подходит для реализации схем кварцевого генератора, использующего кристалл как часть его цепи обратной связи.

Генератор Пирса — это, прежде всего, последовательный резонансный настроенный контур (в отличие от параллельного резонансного контура генератора Колпитца), который использует полевой транзистор в качестве основного усилительного устройства, поскольку полевые транзисторы обеспечивают очень высокие входные импедансы с кристаллом, подключенным между стоком и затвором через конденсатор С1. как показано ниже.

Кристаллический осциллятор Пирса

В этой простой схеме кристалл определяет частоту колебаний и работает на своей последовательной резонансной частоте ƒs, обеспечивающей путь с низким импедансом между выходом и входом.В резонансе имеется фазовый сдвиг 180 9 10 52 o 9 10 53, что делает обратную связь положительной. Амплитуда выходной синусоидальной волны ограничена максимальным диапазоном напряжения на клемме Drain.

Резистор R1 управляет величиной обратной связи и возбуждением кристалла, в то время как напряжение на радиочастотном дросселе RFC меняет направление в течение каждого цикла. Большинство цифровых часов, часов и таймеров используют осциллятор Пирса в той или иной форме, поскольку он может быть реализован с использованием минимального количества компонентов.

Помимо транзисторов и полевых транзисторов, мы также можем создать простой базовый кварцевый генератор с параллельным резонансом, аналогичный по работе генератору Пирса, используя КМОП-инвертор в качестве элемента усиления.Базовый кварцевый генератор состоит из одного инвертирующего логического элемента триггера Шмитта, такого как TTL 74HC19 или CMOS типов 40106, 4049, индуктивного кристалла и двух конденсаторов. Эти два конденсатора определяют значение емкости нагрузки кристалла. Последовательный резистор помогает ограничить ток возбуждения в кристалле, а также изолирует выход инвертора от комплексного импеданса, образованного цепью конденсатор-кристалл.

Кристаллический осциллятор CMOS

Кристалл колеблется на своей последовательной резонансной частоте.Изначально КМОП-инвертор смещается в середину своей рабочей области резистором обратной связи R1. Это гарантирует, что точка Q инвертора находится в области высокого усиления. Здесь используется резистор номиналом 1 МОм, но его значение не критично, если оно больше 1 МОм. Дополнительный инвертор используется для буферизации выходного сигнала генератора на подключенную нагрузку.

Инвертор обеспечивает сдвиг фазы на 180 o , а сеть кварцевых конденсаторов — дополнительные 180 o , необходимые для генерации.Преимущество кварцевого генератора CMOS состоит в том, что он всегда автоматически подстраивается для поддержания этого сдвига фазы на 360 9 10 52 o 9 10 53 для колебаний.

В отличие от предыдущих кварцевых генераторов на основе транзисторов, которые вырабатывали синусоидальную форму выходного сигнала, поскольку в генераторе CMOS Inverter используются цифровые логические элементы, выход представляет собой прямоугольную волну, колеблющуюся между HIGH и LOW. Естественно, максимальная рабочая частота зависит от коммутационных характеристик используемого логического элемента.

Микропроцессорные кварцевые часы

Мы не можем закончить учебное пособие по кварцевым генераторам , не упомянув кое-что о кварцевых часах микропроцессора. Практически все микропроцессоры, микроконтроллеры, PIC и CPU обычно работают с кварцевым кварцевым генератором в качестве устройства определения частоты для генерации тактовых сигналов, потому что, как мы уже знаем, кварцевые генераторы обеспечивают высочайшую точность и стабильность частоты по сравнению с резистором-конденсатором. , (RC) или индуктор-конденсатор, (LC) генераторы.

Тактовая частота процессора определяет, насколько быстро процессор может работать и обрабатывать данные с помощью микропроцессора, PIC или микроконтроллера, имеющего тактовую частоту 1 МГц, что означает, что он может обрабатывать данные внутренне один миллион раз в секунду в каждом тактовом цикле. Как правило, все, что требуется для генерации тактового сигнала микропроцессора, — это кристалл и два керамических конденсатора номиналом от 15 до 33 пФ, как показано ниже.

Микропроцессорный генератор

Большинство микропроцессоров, микроконтроллеров и PIC имеют два вывода генератора, обозначенные OSC1 и OSC2, для подключения к внешней цепи кварцевого кристалла, стандартной цепи RC-генератора или даже к керамическому резонатору.В этом типе микропроцессорного приложения кварцевый кварцевый генератор генерирует серию непрерывных прямоугольных импульсов, основная частота которых регулируется самим кристаллом. Эта основная частота регулирует поток инструкций, управляющих устройством процессора. Например, основные часы и системное время.

Квартовый кварцевый генератор

Пример №2

Кристалл кварца после резки имеет следующие значения: Rs = 1 кОм, Cs = 0,05 пФ, Ls = 3H и Cp = 10 пФ.Рассчитайте частоты последовательных и параллельных колебаний кристаллов.

Последовательная частота колебаний определяется как:

Частота параллельных колебаний определяется как:

Тогда частота колебаний кристалла будет между 411 кГц и 412 кГц.

кварц% 20 кристаллов% 201 МГц техническое описание и примечания по применению

-DRUCK КВАРЦ
2008 — кварц st-cut

Аннотация: Часы Quartz Crystals кварцевый автоклав температурный коэффициент кварц Синтетический кварцевый кристалл st-cut NDK КВАРЦ
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 3800см 3585см st-cut кварц Кристаллы кварца часы кварцевые автоклав температурный коэффициент кварца Синтетический st-cut Кристалл кварца NDK КВАРЦ
Марува слилась

Реферат: оптические свойства плавленого кварца кварца 155175 КВАРЦ
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF
кварц st-огранки

Реферат: кварц z cut пьезоэлектрические свойства st-cut murata quartz 3-й кристалл обертона расчет эквивалентной схемы кварца 20.0 HASHIMOTO murata кристалл кварца QUARTZ EG-2001CA
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF jp / english / info / 2009/0916. st-cut кварц z-вырезать пьезоэлектрические свойства кварца st-cut мурата кварц Расчет эквивалентной схемы 3-го кристалла обертона кварц 20,0 ХАСИМОТО кристалл кварца мурата КВАРЦ EG-2001CA
внутренняя структура микросхемы 4017

Реферат: бако-обработка плавленого кварца IC 4017 из слитка ic cd 4017 оптические свойства кварцевого слитка Maruwa плавленый cd 4017 ic температурный коэффициент кварц
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF
кристалл кварца 12 МГц

Аннотация: Кварцевые часы ic TCXO Кварцевый генератор с компенсацией 10 МГц Кварцевый осциллятор 6 МГц металлический корпус кварцевые генераторы кварцевый камертон 12 МГц Кварцевые кристаллы 12 МГц Кварцевые кристаллы Приемопередатчик GSM Наборы микросхем кристалл кварц 25 МГц
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF апрель 2009 г.кристаллический кварц 12 МГц Кварцевые часы ic TCXO Кварцевый генератор с компенсацией 10 МГц Кварцевый генератор 6 МГц металлические банки кварцевые генераторы кварцевый камертон 12 МГц Кварцевые кристаллы 12 МГц Кристаллы кварца Наборы микросхем приемопередатчиков GSM кристаллический кварц 25 МГц
TCXO АКМ

Аннотация: SiT8002 epcos fbar gps SiT0100 кварцевый 32768 mems осциллятор кремниевые часы диск пьезоэлектрический кристалл toyocom tcxo металлический корпус «кремниевые часы» гироскоп smd
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF
КВАРЦ 20

Аннотация: QUARTZ
Текст: нет текста в файле


Сканирование OCR
PDF
2010 — КВАРЦ

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF
TA5C

Аннотация: диск Пьезоэлектрический кристалл z-образный кварц пьезоэлектрические свойства кварцевый кристалл резонатор пьезоэлектрические кристаллы теория резонаторов пьезоэлектрические кварцевые кристаллы кварцевые кристаллы обертон и основной электрический кварцевый резонатор 12 МГц TA7C
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF
пьезоэлектрический пленочный датчик

Аннотация: пьезоэлектрическая пленка для выработки электроэнергии наручные часы с пьезоэлектрическим датчиком давления часы кварцевые кварцевые кристаллы Quartzcom AG пьезоэлектрические кристаллы на SAW механические и электрические кварцевые кварцевые часы Quartzcom AG
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 1960-е D-12524 CH-2544 пьезоэлектрический пленочный датчик пьезоэлектрическая пленка для выработки электроэнергии наручные часы пьезоэлектрический датчик давления часы кварцевые Кристаллы кварца Quartzcom AG ПИЛА пьезоэлектрические кристаллы от механических до электрических Quartzcom AG Кварцевые часы кристалл
1996 — МЭК-444

Аннотация: Компоненты Philips, кристалл кварца, кварц, 12 МГц Технические характеристики Кварцевые кристаллы, 12 МГц, аналоговые кварцевые кристаллы, кварцевые часы, кварцевый кристалл, 26 МГц, датчик кристалла кварца Компоненты Philips, кварцевые кристаллы кварца, 12 МГц
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF
SK3030

Реферат: FH-302 maruwa SK3036 fs401 плавленый кварц SK-4304 плавленая печь Maruwa Fh401
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF
MIL-C-3098

Реферат: кварцевые кристаллы диоксида кремния обертон и фундаментальная электрическая пьезоэлектрическая схема кристалла
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 42fs2C1 MIL-C-3098 диоксид кремния Кристаллы кварца обертоновые и фундаментальные электрические пьезоэлектрический кристалл
2008 — UPD78F0547GC

Реферат: кварцевые часы чип sp-t2a-f Quartz Crystal 32.Модуль часов 768 кГц Схема ультразвуковой очистки r5f364 платежный терминал S-78190A VT-200-F VT-150-F
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF D-63263 CAQ0809EJ0064-10C UPD78F0547GC кварцевые часы чип sp-t2a-f Модуль часов Quartz Crystal 32,768KHz Схема ультразвуковой очистки r5f364 платежный терминал S-78190A VT-200-F VT-150-F
2014 — маркировка кристалла SMD КОДЫ

Аннотация: Q 8,0-JXG75P2-12-30 / 100-T3-LF JTX310 Q25,0-SMU4-18-30 / 50-FU-LF Кварцевые кристаллы JAUCH 16 МГц Q8.0-SMU4-18-30 / 50-T1-LF
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF JXG32P4 JXG53P4 JXG53P2 D-78056 маркировка кристаллов SMD КОДЫ К 8,0-JXG75P2-12-30 / 100-T3-LF JTX310 Q25,0-SMU4-18-30 / 50-FU-LF Кварцевые кристаллы JAUCH 16 МГц Q8.0-SMU4-18-30 / 50-T1-LF
оптические свойства кварца

Абстракция: стекло марува
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF
2007 — КВАРЦ

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF HCJ015 KA-CZ19E-1
температура AT граненый кристалл

Реферат: КРИСТАЛЛ Кристаллы кварца Синтетические
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF
74922

Аннотация: кварцевый фильтр kvg ФИЛЬТР tcxo kvg ci 74922 осциллятор kvg D-74922 heidelberg circuit kvg tcxo QUARTZ hc52 кварцевый осциллятор 300 МГц
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF D-74922 HC-52 25 МГц, 10 частей на миллион 25 МГц 74922 kvg кристалл ФИЛЬТР tcxo kvg ci 74922 генератор квг трасса Гейдельберга kvg tcxo КВАРЦ hc52 Кварцевый генератор 300 МГц
2009 — Кварцевые кристаллы

Реферат: О ПЬЕЗО-ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЛИТЕ
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF Кристаллы38 3500см-1) Кристаллы кварца О ПЬЕЗО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЛИТЕ
Пьезоэлектрические кварцевые кристаллы

Аннотация: Кристаллы кварца в автоклаве ОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЛАСТИНЕ PIEZO Спецификация Кристаллы кварца LZ3118MS LZ7020MS 500 кг
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 3500см Пьезоэлектрические кварцевые кристаллы автоклав Кристаллы кварца О ПЬЕЗО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЛИТЕ Спецификация кварцевых кристаллов LZ3118MS LZ7020MS 500кг
HC735

Аннотация: Кварцевый генератор 6 МГц Кварцевый осциллятор AN279 применения блокирующего генератора Блокирующий генератор приложений HLMP-1485 Si500S Si500 SSTL-18
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF Si500 AN279: HC735 Кварцевый генератор 6 МГц Кварцевый осциллятор AN279 применения блокирующего генератора блокировка приложений осциллятора HLMP-1485 Si500S SSTL-18
2005 — Нет в наличии

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 200МИН 12 МГц 55 МГц 10 МГц
2011 — кварцевый генератор

Реферат: Кристаллический домашний датчик СО Датчик газа ИК Кварцевый кристалл 6
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF CS325 3000ПК / катушка 23 сентября 2011 г. кварцевый генератор кристалл домашний датчик co Датчик газа CO ir Кристалл кварца 6
Пьезоэлектрические кварцевые кристаллы

Аннотация: О КОМПАНИИ PIEZO ELECTRIC PLATE Кварцевые кристаллы автоклав LP0918MS LZ6532MS cm2110
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 3500см-1) Пьезоэлектрические кварцевые кристаллы О ПЬЕЗО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЛИТЕ Кристаллы кварца автоклав LP0918MS LZ6532MS см2110

Обзор схемы кварцевого генератора Работа с приложениями

Кварцевый генератор — это схема электронного генератора, которая используется для механического резонанса колеблющегося кристалла пьезоэлектрического материала.Он создаст электрический сигнал с заданной частотой. Эта частота обычно используется для отслеживания времени, например, наручные часы используются в цифровых интегральных схемах для обеспечения стабильного тактового сигнала, а также используются для стабилизации частот для радиопередатчиков и приемников. Кварцевый кристалл в основном используется в радиочастотных (RF) генераторах. Кварцевый кристалл является наиболее распространенным типом пьезоэлектрических резонаторов, мы используем их в схемах генераторов, поэтому они стали известны как кварцевые генераторы.Кварцевые генераторы должны быть спроектированы таким образом, чтобы обеспечивать нагрузочную емкость.

Используются различные типы электронных схем генератора, а именно: линейные генераторы — генератор Хартли, генератор с фазовым сдвигом, генератор Армстронга, генератор Клаппа, генератор Колпитца. Осцилляторы релаксации — осциллятор Ройера, кольцевой осциллятор, мультивибратор и осциллятор, управляемый напряжением (ГУН). Вскоре мы собираемся подробно обсудить кварцевые генераторы, такие как работа и применение кварцевого генератора.

Что такое кристалл кварца?

Кристалл кварца проявляет очень важное свойство, известное как пьезоэлектрический эффект. Когда механическое давление прикладывается к граням кристалла, на кристалле появляется напряжение, пропорциональное механическому давлению. Это напряжение вызывает искажение кристалла. Величина искажения будет пропорциональна приложенному напряжению, а также переменному напряжению, приложенному к кристаллу, который он заставляет вибрировать с собственной частотой.


Схема кварцевого кристалла

На рисунке ниже представлен электронный символ пьезоэлектрического кварцевого резонатора, а также кварцевый кристалл в электронном генераторе, который состоит из резистора, катушки индуктивности и конденсаторов. Принципиальная схема кварцевого генератора

На приведенном выше рисунке показан новый кварцевый кварцевый генератор с частотой 20 Гц и частотой 16 МГц, и это один из видов кварцевых генераторов, который работает с частотой 16 МГц.

Кварцевый осциллятор

Обычно биполярные транзисторы или полевые транзисторы используются в схемах кварцевых генераторов.Это связано с тем, что операционные усилители могут использоваться в различных схемах низкочастотных генераторов, которые ниже 100 кГц, но операционные усилители не имеют полосы пропускания для работы. Это будет проблемой на более высоких частотах, которые соответствуют кристаллам с частотой выше 1 МГц.

Для решения этой проблемы разработан кварцевый генератор Колпитца. Он будет работать на более высоких частотах. В этом генераторе цепь LC-резервуара, обеспечивающая колебания обратной связи, заменена кварцевым кристаллом.Схема кварцевого генератора

Работа кварцевого генератора

Схема кварцевого генератора обычно работает по принципу обратного пьезоэлектрического эффекта. Приложенное электрическое поле вызывает механическую деформацию некоторых материалов. Таким образом, он использует механический резонанс вибрирующего кристалла, который сделан из пьезоэлектрического материала для генерации электрического сигнала определенной частоты.

Обычно кварцевые генераторы очень стабильны, имеют хорошую добротность (Q), они малы по размеру и экономичны.Следовательно, схемы кварцевого генератора лучше по сравнению с другими резонаторами, такими как LC-схемы, камертоны. Обычно в микропроцессорах и микроконтроллерах мы используем кварцевый генератор 8 МГц.

Эквивалентная электрическая схема также описывает действие кристалла в кристалле. Просто посмотрите на эквивалентную электрическую схему, показанную выше. Основные компоненты, используемые в схеме, индуктивность L представляет собой массу кристалла, емкость C2 представляет собой податливость, а C1 используется для представления емкости, которая образуется из-за механического формования кристалла, сопротивление R представляет собой трение внутренней структуры кристалла, Схема генератора на кварцевом кристалле Диаграмма состоит из двух резонансов, таких как последовательный и параллельный резонанс, т.е.е., две резонансные частоты.

Кристаллический осциллятор работает

Последовательный резонанс возникает, когда реактивное сопротивление, создаваемое емкостью C1, равно реактивному сопротивлению, создаваемому индуктивностью L., и противоположно ему. Значения fr и fp представляют собой последовательные и параллельные резонансные частоты соответственно, а значения «fr» и «fp» можно определить с помощью следующих уравнений, показанных на рисунке ниже.

Приведенная выше диаграмма описывает эквивалентную схему, график для резонансной частоты, формулы для резонансных частот.

Использование кварцевого генератора

В общем, мы знаем, что при разработке микропроцессоров и микроконтроллеров кварцевые генераторы используются для обеспечения тактовых сигналов. Например, давайте рассмотрим микроконтроллер 8051, в этом конкретном контроллере схема внешнего кварцевого генератора будет работать с частотой 12 МГц, что очень важно, хотя этот микроконтроллер 8051 (в зависимости от модели) способен работать на частоте 40 МГц (макс.), Должен обеспечивать 12 МГц. в большинстве случаев, потому что для машинного цикла 8051 требуется 12 тактовых циклов, чтобы дать эффективную частоту цикла на 1 МГц (принимая тактовую частоту 12 МГц) до 3.33 МГц (при максимальной частоте 40 МГц). Этот конкретный кварцевый генератор, который имеет тактовую частоту от 1 МГц до 3,33 МГц, используется для генерации тактовых импульсов, необходимых для синхронизации всех внутренних операций.

Применение кварцевого генератора

Существуют различные применения кварцевого генератора в различных областях, и некоторые из приложений кварцевого генератора приведены ниже. .Этот осциллятор может использоваться в качестве датчиков различных типов, таких как датчики температуры. Благодаря устройству на ПАВ, которое мы используем в схеме Колпиттса, он воспринимает сигналы непосредственно с его поверхности.

Кристаллический осциллятор Колпитца

Генераторы Колпитца применяются в основном там, где используется широкий диапазон частот. Также используется в условиях незатухающих и непрерывных колебаний. Используя некоторые устройства в схеме Колпитца, мы можем добиться большей температурной стабильности и высокой частоты.

Colpitts используется для развития мобильной связи и радиосвязи.

Применение кварцевого осциллятора Армстронга

Эта схема была популярна до 1940-х годов. Они широко используются в регенеративных радиоприемниках. На этом входе радиочастотный сигнал от антенны магнитно вводится в контур резервуара через дополнительную обмотку, и обратная связь снижается, чтобы регулировать усиление в контуре обратной связи. Наконец, он производит узкополосный радиочастотный фильтр и усилитель.В этом кварцевом генераторе LC-резонансный контур заменен контурами обратной связи.

Кристаллический осциллятор Армстронга
В военной и авиакосмической промышленности

Кристаллические осцилляторы используются в военной и авиакосмической промышленности для создания эффективных систем связи. Система связи предназначена для использования в целях навигации и радиоэлектронной борьбы в системах наведения. измерительные приборы.

Промышленное применение кварцевого генератора

Есть множество промышленных применений кварцевого генератора. Они широко используются в компьютерах, контрольно-измерительных приборах, цифровых системах, в системах с фазовой автоподстройкой частоты, модемах, морских судах, телекоммуникациях, в датчиках, а также в дисководах.

Кристаллический осциллятор также используется для управления двигателем, часами и бортовым компьютером, стереосистемой и в системах GPS. Это автомобильное приложение.

Кварцевые генераторы используются во многих товарах народного потребления.Например, системы кабельного телевидения, видеокамеры, персональные компьютеры, игрушки и видеоигры, сотовые телефоны, радиосистемы. Это потребительское приложение Crystal Oscillator.

Это все о кристаллическом осцилляторе, его работе и приложениях. Мы считаем, что информация, представленная в этой статье, поможет вам лучше понять эту концепцию. Кроме того, с любыми вопросами относительно этой статьи или любой помощью в реализации проектов в области электротехники и электроники вы можете обратиться к нам, оставив комментарий в разделе комментариев ниже.Вот вам вопрос, какова основная функция кварцевого генератора?

Фото:

5 схем кварцевого генератора с использованием CMOS

Вам нужна схема кварцевого генератора, верно? Вы делаете много схем. Какую частоту и форму волны вы хотите?

Это простая схема кварцевого генератора с использованием 74LS04. Он обеспечивает прямоугольную волну от 1 МГц до 10 МГц. Использование ИС затвора инвертора и управление выходными частотами с помощью кристалла.

Я покажу вам 5 идей схем ниже.

1 # Схема кварцевого генератора с использованием 74LS04

Генераторы или генераторы частоты выдают сигнал в различных формах.

Например, синусоидальная волна, треугольная форма волны и прямоугольная волна. Они генерируют частоты в качестве базового времени. Управлять электронной схемой.

Схема кварцевого генератора, подобная этой, широко используется в цифровых технологиях.

Остальные генераторы будут использовать транзисторы или полевые транзисторы для соединения вместе с сетевой схемой.Они могут использовать несколько частей. Например:

  • Резистор и конденсатор в цепи RC-генератора.
  • Провода или катушка и конденсаторы представляют собой схему LC-генератора.
  • Использование кристалла для соединения с резистором.

Как работает схема кварцевого генератора

Простой кварцевый генератор 1–10 МГц с использованием затвора инвертора

В схеме ниже показан простой генератор, который генерирует прямоугольную волну или импульс постоянного тока.

Они соответствуют кристаллу и двум резисторам.Для работы вместо сетевой схемы RC. Затем посмотрите на эту схему.

  • Используйте кристалл от 1 МГц до 10 МГц.
  • И резисторы от 1К до 4,7К. Оба резистора R1 и R2 должны иметь одинаковое сопротивление.
  • Работа с двумя затворами инвертора в IC1

Они могут генерировать постоянную выходную частоту от 1 МГц до 10 МГц. Это зависит от этого кристалла.

Хотя стабильность этой выходной частоты имеет небольшие дефекты. Из-за его перепадов температуры во время работы.Это влияет на емкость кристалла и допуски по частоте.

Но он имеет меньшую ценность. По сравнению с обычными осцилляторами. Это использует сеть RC или LC.

Далее посмотрим на блок питания. В этой схеме используется низкое потребление тока и постоянный источник питания 5 В.

При постоянном напряжении питания 9-12 вольт поступает на регулятор постоянного тока IC2-78L05. Для поддержания постоянного напряжения на выходе. Есть конденсатор C1 и C3, фильтрующий ток для сглаживания.

Связано: 7805 регулятор напряжения IC: распиновка, техническое описание и примеры схем

Затем, C2 вытягивает высокочастотное загрязнение от источника питания на землю.И защитите помехи, которые могут возникнуть в цепи.

Для IC1 могут быть типа LS, HC или HCT.

Как построить


Вы можете легко сделать эту схему на универсальной печатной плате, как показано на рисунке.


Компоновка компонентов этой схемы

Список компонентов

Резисторы W + 5%
R1, R2_1K до 4,7 кОм
Конденсаторы
C1_10uF_163, электролитический Полиэстер
C3: 2.2uF_16V, электролитический
Semiconductor
D1: 1N4001, 1A, 50V диод
IC1: 74LS04, инверторный затвор IC
IC2: 78L05, регулятор 5V IC
Другие
XTAL1: плата кварцевого генератора с частотой от 9085 до 10MHz 9085 используя TTL 74LS04

Мне нравится схема кварцевого генератора TTL. Потому что это хорошо и приятно. Это только статус сигнала «1» и «0». А генератор частоты — схема, которая мне нравится.

Однако при изучении TTL IC., Что является основой цифровой схемы, которую должен изучить каждый.

Хотя может быть сложно с питанием на 5В фиксированное и большое потребление тока. Его можно использовать с очень высокой частотой.

Когда нам нужен высокоточный, он лучше использует кварцевый регулятор частоты.

Это простая и дешевая схема кварцевого генератора, в которой мы используем несколько частей, включая цифровой номер TTL SN7404 или SN74LS04 (пакет содержит шесть инверторов), четыре резистора и кристалл.

Дерево , вентиль инвертора смещен в свои линейные области на R1-R4, и кристалл обеспечивает обратную связь.

Колебания могут возникать только на основной частоте кристалла, например, нам нужна частота 2 МГц, мы выбрали кристаллы как 2 МГц.

Формированный выходной сигнал представляет собой прямоугольный осциллятор на 5Volt p-p.

2 #

Схема простого кварцевого генератора TTL

Тестируем их на макетной плате. Мы используем кристалл 3,579545 МГц, а затем с высокой точностью измеряем выходную частоту, отображаемую на светодиодном дисплее.

Однако, если вы думаете, что эта схема вам не подходит.
Вы можете увидеть схему кварцевого генератора следующим образом:

Кварцевые часы Схема кварцевого генератора

Мой друг хочет схему генератора импульсов. Это стабильная частота 32,768 кГц с часовым кристаллом. К его цифровому двоичному счетчику CMOS. Так он мне даже говорит низкие цены.

Я думаю, что, возможно, использовал кристалл часов и инверторную CMOS IC IC4069 или IC4049.

Они очень дешевые, и мы можем посмотреть в обычных магазинах электроники.

Читать далее: Временная развертка 1 МГц с использованием керамического фильтра 10,7 МГц

На рисунке схемы сначала выдается прямоугольная форма волны, другая часть, я думаю, вы можете их знать, это очень просто. Если вы увеличите напряжение источника питания до 12 В, пик выходного напряжения также достигнет 12 В.

Но эта схема не подходит для высоких частот, вы должны использовать ее лучше: кварцевый генератор с использованием TTL

Мой сын получает кварцевый кварцевый кристалл от дешевых кварцевых будильников.

Они еще не долговечны. Но мы можем взять хорошо используемый компонент для повторного использования новых наших проектов.

Внутри дешевого кварцевого будильника есть компонент на печатной плате.

Вот кристалл часов на 32,768 кГц

Он исследовал тестовую форму волны с помощью осциллографа. Это прямоугольный сигнал.

Затем измерьте выходную частоту с помощью наборов частотомеров. Это самый дешевый инструмент.

Частота 32771 Гц или 32,771 кГц.Точность счетчика Низкая. И мы можем регулировать выходную частоту с помощью триммера C1-56pF.

Читайте также: Стандарты частоты калибровки 60 Гц для цифровых часов с использованием схемы кварцевого генератора MM5369

3 # CD4060

Это схема генератора 1 Гц для стандартных цифровых часов, размер частоты 1 Гц или 2 Гц. Его можно использовать в обычной тактовой схеме. Он состоит из IC-4060 и IC-4013 , генератора и счетчика одностороннего действия IC-4060.частоты, определяемой резистором и внешним конденсатором.

В схеме IC 4060 представляет собой генератор стандартной частоты с кварцевым кристаллом. Период настройки с помощью C2 и схемы счетчика в IC 4060 будет составлять всего 2 Гц с разделением на вывод 3. IC-4015 — это стиль TF / F для разделения двух тактовых сигналов с частотой, равной 1 Гц.

4 #

Транзисторный кварцевый генератор

Следующая схема, если вы хотите построить линейно нарастающую форму волны с использованием кристалла.Так же мы легко использовали одиночный транзистор 2N3904 или BC548, то есть типа NPN.

Читать далее: Транзисторный кварцевый генератор (низкое напряжение)

Полное напряжение того же уровня питания. И вы легко переходите на другую форму волны.

Или, Вы можете увидеть нестабильный мультивибратор Oscillator с контроллером Crystal. Ниже

Ознакомьтесь также со следующими статьями:

ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ

Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.