수정진동자란 무엇인가요?
수정진동자는 일반적으로 수정공진기(Crystal Resonator)라고 불리는 전기기계적 장치로, 전기적 손실이 매우 작은 수정을 정밀하게 절단하고 연마한 후 전극을 도금하고 납을 납땜하여 만든 것입니다. 이런 종류의 결정은 매우 중요한 특성을 가지고 있는데, 에너지를 가하면 기계적 진동이 발생하고, 반대로 기계적 힘을 가하면 전기가 발생하는 특성을 전기기계적 효과라고 합니다. 그들은 매우 중요한 특징을 가지고 있으며 진동 주파수는 모양, 재료, 절단 방향 등과 밀접한 관련이 있습니다. 석영 결정의 화학적 성질은 매우 안정적이므로 열팽창 계수가 매우 작으며 진동 주파수도 매우 안정적입니다. 기하학적 크기를 매우 정밀하게 제어할 수 있으므로 공진 주파수도 매우 정확합니다. 수정의 전기기계적 효과에 따르면 이를 전자기 발진 회로, 즉 공진 회로와 동일시할 수 있습니다. 이들의 전기기계적 효과는 전기기계 - 전기기계 - 전기기계...의 연속적인 변환이며, 인덕턴스와 커패시턴스로 구성된 공진 회로는 전기장 - 자기장의 연속적인 변환입니다. 회로의 애플리케이션은 실제로 이를 높은 Q 전자기 공진 회로로 취급합니다. 수정의 손실은 매우 적기 때문에, 즉 Q값이 매우 높기 때문에 발진기로 사용하면 매우 안정적인 발진을 낼 수 있고, 필터로 사용하면 매우 안정적이고 가파른 대역통과 또는 대역저지 곡선을 얻을 수 있다. 획득.
크리스탈 오실레이터(Crystal Oscillator)는 Quartz Oscillator의 약자로, 영문 이름은 Crystal입니다. 클럭 회로에서 가장 중요한 부품으로 그래픽 카드의 여러 부분에 기준 주파수를 제공하는 역할을 합니다. 네트워크 카드, 마더보드 및 기타 액세서리. 통치자와 마찬가지로 불안정한 작동 주파수는 관련 장비의 불안정한 작동 주파수를 유발하여 자연스럽게 문제가 발생하기 쉽습니다. 제조 기술의 지속적인 개선으로 인해 주파수 편차, 온도 안정성, 노화 속도 및 수정 발진기 밀봉과 같은 중요한 기술 지표가 이제 매우 양호하며 더 이상 고장이 발생하지 않습니다. 그러나 여전히 주의를 기울일 수 있습니다. 그것을 선택할 때 수정 발진기의 품질. 애플리케이션에서 수정 발진기의 구체적인 역할은 무엇입니까? 마이크로컨트롤러의 클록 소스는 수정 발진기 및 세라믹 공진 탱크 RC(저항, 커패시터) 발진기와 같은 기계적 공진 장치를 기반으로 하는 클록 소스와 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 하나는 수정 발진기와 세라믹 공진 탱크에 적합한 Pierce 발진기 구성입니다. 다른 하나는 간단한 개별 RC 발진기입니다. 수정 및 세라믹 공진 탱크를 기반으로 하는 발진기는 일반적으로 매우 높은 초기 정확도와 낮은 온도 계수를 제공합니다. RC 발진기는 빠르게 시동되고 상대적으로 저렴하지만 일반적으로 온도 및 작동 공급 전압에 대한 정확도가 낮고 공칭 출력 주파수의 5%~50% 사이입니다. 그러나 성능은 환경 조건과 회로 부품 선택에 의해 영향을 받습니다. 발진기 회로의 부품 선택과 보드 레이아웃에 세심한 주의가 필요합니다.
사용 시 세라믹 공진 탱크 회로와 해당 부하 용량은 특정 로직 시리즈에 따라 최적화되어야 합니다. Q가 높은 크리스털은 증폭기 선택에 민감하지 않지만 과도하게 구동되면 주파수 드리프트(및 손상 가능성)가 발생하기 쉽습니다. 발진기의 작동에 영향을 미치는 환경 요인에는 전자기 간섭(EMI), 기계적 진동 및 충격, 습도 및 온도가 포함됩니다. 이러한 요인으로 인해 출력 주파수 변동이 증가하고 불안정성이 증가하며 경우에 따라 오실레이터가 정지될 수 있습니다. 위의 문제 대부분은 발진기 모듈을 사용하면 피할 수 있습니다. 이 모듈에는 발진기가 내장되어 있고 낮은 임피던스 구형파 출력을 제공하며 특정 조건에서 작동이 보장됩니다. 가장 일반적으로 사용되는 두 가지 유형은 수정 발진기 모듈과 통합 RC 발진기(실리콘 발진기)입니다. 수정 발진기 모듈은 개별 수정 발진기와 동일한 정확도를 제공합니다. 실리콘 발진기의 정확도는 개별 RC 발진기의 정확도보다 높으며 대부분의 경우 세라믹 공진 탱크에 필적하는 정확도를 제공할 수 있습니다. 발진기를 선택할 때는 전력 소비도 고려해야 합니다. 개별 발진기의 전력 소비는 주로 피드백 증폭기의 공급 전류와 회로 내 커패시턴스 값에 의해 결정됩니다. CMOS 증폭기 전력 소비는 작동 주파수에 비례하며 전력 손실 용량 값으로 표현될 수 있습니다. 예를 들어 HC04 인버터 게이트의 전력 소비 용량 값은 90pF입니다. 4MHz, 5V 전원으로 동작할 경우 공급 전류는 1.8mA에 해당한다. 20pF 크리스털 부하 커패시턴스와 결합하면 전체 공급 전류는 2.2mA입니다. 세라믹 공진 탱크 회로는 일반적으로 부하 용량이 더 크므로 더 많은 전류가 필요합니다. 이에 비해 수정 발진기 모듈에는 일반적으로 10mA~60mA의 전원 전류가 필요합니다. 실리콘 발진기의 공급 전류는 유형과 기능에 따라 다르며 저주파(고정) 장치의 경우 수 마이크로암페어부터 프로그래밍 가능 장치의 경우 수 밀리암페어까지 다양합니다. MAX7375와 같은 저전력 실리콘 발진기는 4MHz에서 2mA 미만을 필요로 합니다. 특정 애플리케이션에 맞게 클록 소스를 최적화하려면 정확도, 비용, 전력 소비, 환경 요구 사항 등의 요소를 포괄적으로 고려해야 합니다.
수정 발진기는 CPU의 클럭 주파수를 제어하는데, 이는 하이 레벨과 로우 레벨을 생성하는 주기(하이 레벨과 로우 레벨을 하나의 주기로 생성)입니다. 일반적으로 주파수가 높을수록, 컴퓨터가 좋을수록 단위 시간당 처리 속도가 빨라질수록 수정 발진기 자체는 진동하지 않지만 고정된 주파수로 외부 회로와 공진하게 됩니다. 전제는 외부 회로의 발진 주파수가 진동 주파수와 일치해야 한다는 것입니다. 수정 발진기의 자연 발진 주파수는 최소한 매우 가깝습니다. 그렇지 않으면 회로가 발진을 중지합니다. 테스트에 관해서는 일반적으로 아마추어 상황에서 멀티미터를 사용하여 저항을 측정하면(바늘이 움직입니다) 손상되고(진동 주파수가 매우 낮은 바늘도 약간 움직이지만 즉시 0으로 돌아갑니다) 바늘은 손상됩니다. 움직이지 않으면(저항은 무한대) 리드에 개방 회로가 있을 수 있습니다.