Vítejte!
HŘÍŠNÍCI NOVÝ UŽIVATEL

nepřihlášený uživatel


Právě si tyto stránky čte 1 člověk.
Poslední změna:
29.09.2007
Návštěvník číslo:
23925
ICQ:61783389
Copyright © 2003
Hell

Elektronika

Maturitní otázky


TEORIE OSCILÁTORŮ, KRYSTALOVÉ OSCILÁTORY

45.Teorie oscilátorů, krystalové oscilátory

Obecně jsou oscilátory všechna zařízení, která vytvářejí periodicky proměnné průběhy fyzikálních veličin.  Jsou to zařízení, které umí generovat napětí sinusového průběhu.

Princip činnosti : Oscilátor obsahuje zesilovač, který zesiluje vstupní napětí U1, má na výstupu střídavé napětí U2 = U1, Au s fázovým posunem j. Výstup je zatížen zátěží Rz a zpětnovazebním článkem. Toto má oproti napětí fázový posun b. Oscilátor je schopen kmitat, rovná-li se U2 = U1 a úhly j + b = 2.p.k, kde k = Z(0,1,2…)

1.        k . Au = 1 – Amplitudová podmínka, oscilátor může kmitat pouze tehdy, jestliže pokles zesílení vyrovná zpětnovazební článek.

2.        j + b = 2.p.k, kde k = Z(0,1,2…) – Fázová podmínka, Kmitání se udrží tehdy, je-li výstupní napětí ve fázi se vstupním napětím.

Existují 3 případy :

a)       jestliže k . Au < 1 – tlumené kmitání, amplituda klesá

b)       jestliže k . Au = 1 – pro držení, amplituda je stejná

c)       jestliže k . Au > 1 – pro start oscilátoru, amplituda roste

Při slabší zpětné vazbě se amplituda U2 exponenciálně zmenšuje, při silnější se zvětšuje. Aby oscilátor po zapnutí mohl kmitat musí k . Au > 1. Amplituda se exponenciálně zvětšuje až se zesilovač přebudí. Jestliže má být na výstupu sinusové U, je nutné nastavit regulaci U tak, aby k . Au = 1, platilo dříve něž se zesilovač přebudí. Toho dosahujeme, jakostním kmitavým obvodem, aby bylo dosaženo dobré stability oscilační frekvence a musí být strmost fázové charakteristiky zpětnovazebního obvodu co největší, pak pro nahodilé změny fázového úhlu, existují nepatrné posuny frekvence. U sinusových oscilátoru s jednoduchou smyčkou se vyskytují i vyšší harmonické. Chceme-li zvýšit stabilitu, zavádíme více zpětnovazebních smyček. Frekvenční zpětná vazba je doplněna frekvenčně nezávislou nelineární zpětnou vazbou, která závisí na amplitudě vyráběného napětí Au.(a1+a2)=1, kde a2 je přenos frekvenčně nezávislé zpětné vazby a a1 je přenos frekvenčně závislé zpětné vazby. Používá se u oscilátorů, které pracují jako frekvenční normály nebo tónové generátory. Podle druhu řídícího obvodu, který určuje oscilační frekvence, dělíme oscilátory na : 1) řízené LC dvojbranem, 2) řízené krystalem, 3) řízené RC dvojbranem.

Oscilátory řízené krystalem se vyznačují především svou vysokou stabilitou. Řídící člen je tvořen piezoelektrickým rezonátorem, což je destička vhodně vyříznutá z křemene, nebo jiného piezoelektrického krystalu. Tato destička je volně uložena mezi dvěma kovovými elektrodami. Střídavé napětí přivedené na elektrody rezonátoru způsobí mechanické kmity krystalového výbrusu. Amplituda mechanických kmitů dosáhne maxima, jestliže kmitočet ladícího elektrického napětí bude roven vlastnímu mechanickému rezonančnímu kmitotu destičky oscilátoru. Změna amplitudy mechanických kmitů se projevuje jako změna elektrické impedance. na obr. 6c vykazuje impedance dva lokální extrémy. Při kmitočtu fs je nejmenší, při kmitočtu fp, který je o málo větší než fs je největší. Při kmitočtech vyšších než fp je dochází ke zmenšení impedance. Je tedy zřejmé, že na kmitočtu fs a v jeho okolí má rezonátor analogické vlastnosti se sériovým rezonačním obvodem a na kmitočtu fp a v jeho okolí analogické vlastnosti s obvodem paralelním. Na obr. 6b vidíme náhradní schéma rezonátoru. Významný je zde fakt, že činitel jakosti rezonátoru se pohybuje v řádech 104 až 105. Krystalové rezonátory (v komerční sféře nazývané pouze „krystaly“) se vyrábějí v širokém rozsahu kmitočtů. Výjimkou nejsou ani krystaly s relativně nízkým kmitočtem 32768 Hz, používané v obvodech digitálních hodin.

Obr. 6. Piezoelektrický rezonátor: a) schématická značka, b) náhradní schéma, c) impedanční charakteristika

Obr. 7. Zapojení krystalových oscilátorů

Přihlášení

Jméno

Heslo

Podporované projekty (vřele doporučuji)

Bezdrátová síť v Plzni 
PilsFree

Moje oblíbené WWW stránky (vřele doporučuji)

Zpravodajství ze světa nejrychlejších vozů naší planety:
Formule 1

Zpravodajství ze světa videa, TV karet, kodeků a tak podobně:
TV Freak

Zpravodajství ze světa počítačů a všeho kolem:
Živě

Zpravodajství ze světa počítačů:
PcTuning

Zpravodajství ze světa mobilů:
MobilMania

Zpravodajství ze světa počítačových her a hardwaru.
BonusWeb

Češtiny do her a programů:
Češtiny

Zpravodajství ze světa počítačových her a hardwaru:
Doupě

Vyhledávací server:
Google

zpět na předchozí stránku
Copyright © 2003 Hell
doporučené rozlišení 1024x768