El principio de funcionamiento del circuito oscilador de cristal
El principio de funcionamiento del circuito oscilador de cristal: la aplicación de un voltaje alterno a la placa del oscilador de cristal hará que el chip produzca deformación mecánica y vibración. Este fenómeno es el llamado efecto piezoeléctrico inverso. Cuando la frecuencia del voltaje aplicado es igual a la frecuencia natural del resonador de cristal, se produce resonancia piezoeléctrica, lo que resulta en un aumento repentino en la amplitud de la deformación mecánica.
Los osciladores de cristal de cuarzo se dividen en osciladores de cristal sin compensación de temperatura, osciladores de cristal con temperatura compensada (TCXO), osciladores de cristal controlados por voltaje (VCXO), osciladores de cristal con temperatura constante controlada (OCXO) y cristal compensado digital/μp. oscilador (DCXO/MCXO) y otros tipos.
Entre ellos, el oscilador de cristal sin compensación de temperatura es el más simple. En los estándares industriales japoneses, se denomina oscilador de cristal de paquete estándar (SPXO). El cristal de cuarzo, tanto natural como artificial, es un importante material de cristal piezoeléctrico. El cristal de cuarzo en sí no es un oscilador. Sólo puede producir oscilación con la ayuda de una excitación activa y una red de reactancia pasiva.
SPXO se compone principalmente de un resonador de cristal (es decir, un oscilador de cristal) con un factor de calidad (Q) muy alto y un circuito de oscilación de retroalimentación. El oscilador de cristal de cuarzo es un componente importante del oscilador. La frecuencia del cristal (frecuencia fundamental o frecuencia armónica enésima) y sus características de temperatura dependen en gran medida de su orientación de corte.
Introducción al oscilador de cristal de cuarzo:
El oscilador de cristal de cuarzo es un resonador de cristal de cuarzo hecho de material de cuarzo, comúnmente conocido como oscilador de cristal. Desempeña la función de generar frecuencia, tiene estabilidad y buen rendimiento antiinterferencias y se usa ampliamente en diversos productos electrónicos. El cristal de cuarzo proporciona dos modos de oscilación, la oscilación en serie compuesta por C1 y L1, y la oscilación paralela compuesta por C0, C1 y L1.
Para los cristales de cuarzo de nivel general de MHz, la frecuencia de oscilación en serie es generalmente varios KHz menor que la frecuencia de oscilación en paralelo. Los cristales de cuarzo con frecuencias inferiores a 30 MHz generalmente funcionan a una frecuencia entre la frecuencia de oscilación en serie y la frecuencia de oscilación en paralelo. En este momento, el cristal de cuarzo exhibe impedancia inductiva.
Porque la capacitancia del circuito externo reducirá la frecuencia de oscilación del circuito. Al diseñar un circuito de oscilación de cristal de cuarzo, el valor total de la capacitancia parásita y la capacitancia externa en el circuito debe ser el mismo que el valor de capacitancia de carga utilizado por el fabricante del cristal. Sólo entonces la frecuencia de oscilación cumplirá con precisión las especificaciones del fabricante.