我々は持っています さまざまな種類の発振器 それらの特性と機能に応じて利用できます。しかし、その中で最も広く使用されている発振器は水晶発振器です。 ハートレー発振器 、ダイナトロン発振器、RC発振器など。これらの発振器の主な目的は、安定した周波数発振を継続的かつ頻繁に生成することです。さまざまな種類の発振器の中で、水晶発振器は優れた周波数安定性を示しています。それらは歪みなしに共振周波数で発振を生成することができ、水晶材料の独特の特徴のために、温度効果でさえ水晶発振器では非常に低いです。ザ・ 水晶発振器 の原則を使用します 圧電効果 周波数振動を生成します。この記事の終わりまでに、ピアスオシレーターの定義、図、およびそのアプリケーションに関する知識を習得します。
ピアスオシレーターとは何ですか？
これは一種です 電子発振器 特に水晶発振器で使用され、圧電効果の原理を使用して安定した発振周波数を生成します。標準の発振器と比較したコスト、サイズ、複雑さ、および電力のために、これらは、安定した周波数発振を作成するために、ほとんどの組み込みソリューションおよびデバイスで広く好まれています。シンプルなピアスオシレーターには、デジタルのような次のコンポーネントがあります インバーター 、抵抗、2つのコンデンサ、および1つ 水晶振動子 。
ピアスオシレータ回路
次の図1は、単純なピアス発振器の図を示し、図2は、ピアス発振器の簡略化された回路図を示しています。上記の回路で、X1は水晶デバイス、R1抵抗はフィードバック抵抗、U1はデジタルインバータ、C1とC2は並列接続されたコンデンサを示します。これらは設計部分に含まれます。
ピアス-発振器-回路図
操作
図1のフィードバック抵抗R1は、インバーターの出力からインバーターの入力容量を充電することによって線形インバーターを作成するためのものであり、インバーターが理想的である場合は、入力インピーダンスが無限大で出力インピーダンス値がゼロです。これにより、入力電圧と出力電圧が等しくなります。したがって、インバータは遷移領域で動作します。
簡略化されたピアス発振器回路図
- インバーターU1は、ループ内で180°の位相シフトを提供します。
- コンデンサC1とC2、水晶X1は一緒になって、発振のバルクハウゼン位相シフト基準を満たすために、ループに追加の180°位相シフトを提供します。
- 一般に、C1とC2の値は等しくなるように選択されます。
- ピアス発振器の図1では、水晶X1はC1とC2との並列モードであり、誘導領域で動作します。これは平行結晶と呼ばれます。
共振周波数で発振を発生させるには、発振回路がバルクハウゼン基準と呼ばれる2つの条件を満たす必要があります。彼らです：
- ループゲインの大きさの値は1でなければなりません。
- ループ周辺の位相シフトは360°または0°である必要があります。
発振器が上記の2つの条件を満たす場合、それらだけが価値のある発振器になります。ここで、この発振器は、回路のループとインバーターの使用により、上記の2つのバルクハウゼン条件を満たします。
アプリケーション
ザ・ ピアスオシレーターのアプリケーション 以下のものが含まれます。
- これらの発振器は、組み込みソリューションおよびフェーズロックループ（PLL）デバイスに適用できます。
- マイク、音声制御デバイス、およびそれらのデバイスで音響エネルギーを電気エネルギーに変換するデバイスでは、周波数安定係数が優れているため、これらが好まれます。
- 製造コストが低いため、ほとんどの家庭用電化製品アプリケーションで役立ちます。
したがって、 ピアスオシレーター は、回路の作成が簡単で、共振周波数が安定しているため、組み込みソリューションや一部のデバイスで広く使用されている発振器です。どのパラメータもその共振周波数に影響を与えることはできません。したがって、一定の周波数の振動を生成できます。しかし、いくつかのデジタルインバーターでは、伝搬遅延が小さすぎます。したがって、伝播遅延がこれ以上ないものを検討する必要があります。
