Nós temos diferentes tipos de osciladores disponíveis dependendo de suas características e recursos. Mas nisso, os osciladores mais usados são osciladores de cristal, Oscilador Hartley , Oscilador Dynatron, osciladores RC, etc. O objetivo principal desses osciladores é gerar oscilações de frequência estáveis de forma contínua e frequente. Entre todos os diferentes tipos de osciladores, os osciladores de cristal mostram a excelente estabilidade de frequência. Eles podem gerar as oscilações na frequência de ressonância sem quaisquer distorções e até mesmo o efeito da temperatura é muito baixo no oscilador de cristal por causa da característica única do material do cristal. O oscilador de cristal usa o princípio de efeito piezoelétrico para gerar oscilações de frequência. Ao final deste artigo, obteremos conhecimento sobre a definição do oscilador de perfuração, diagrama e suas aplicações.
O que é um Oscilador Pierce?
Este é um tipo de oscilador eletronico particularmente usado em osciladores de cristal para criar uma frequência estável de oscilações usando o princípio de efeito piezoelétrico. Devido ao custo, tamanho, complexidade e potência em comparação com os osciladores padrão, eles são amplamente preferidos na maioria das soluções e dispositivos incorporados para criar oscilações de frequência estáveis. Um oscilador de perfuração simples possui os seguintes componentes, como um inversor , resistor, dois capacitores e um cristal de quartzo .
Circuito de oscilador de perfuração
A figura 1 a seguir mostra o diagrama de oscilador de perfuração simples e a figura 2 mostra o diagrama de circuito simplificado de um oscilador de perfuração. No circuito acima, X1 indica o dispositivo de cristal, o resistor R1 como um resistor de feedback, U1 é um inversor digital, C1 e C2 são os capacitores conectados em paralelo. Estes vêm na parte de design.
perfurar-oscilador-circuito-diagrama
Operação
O resistor de feedback R1 na figura 1 é fazer o inversor linear carregando a capacitância de entrada do inversor da saída do inversor e se o inversor for ideal, então com impedância de entrada infinita e valores de impedância de saída zero. Com isso, as tensões de entrada e saída devem ser iguais. Portanto, o inversor opera na região de transição.
diagrama de circuito de oscilador de perfuração simplificado
- O inversor U1 fornece a mudança de fase de 180 ° no loop.
- Os capacitores C1 e C2, cristal X1 juntos fornecem uma mudança de fase adicional de 180 ° para o loop para satisfazer os critérios de mudança de fase de Barkhausen para oscilações.
- Em geral, os valores C1 e C2 são escolhidos para serem iguais.
- Na figura 1 do oscilador Pierce, o cristal X1 é um modo paralelo com C1 e C2 para trabalhar na região indutiva. Isso é chamado de cristal paralelo.
Para gerar as oscilações em uma frequência de ressonância, o circuito do oscilador deve satisfazer as duas condições que são chamadas de critérios de Barkhausen. Eles estão:
- O valor da magnitude do ganho do loop deve ser unitário.
- A mudança de fase em torno do loop deve ser 360 ° ou 0 °.
Se o oscilador satisfizer as duas condições acima, apenas eles podem ser um oscilador digno. Aqui, este oscilador satisfaz as duas condições de Barkhausen acima pelo loop do circuito e usando um inversor.
Formulários
O aplicações do oscilador de perfuração inclui o seguinte.
- Esses osciladores são aplicáveis em soluções embarcadas e em dispositivos de malha de bloqueio de fase (PLL).
- Em microfones, dispositivos controlados por voz e os dispositivos que convertem energia sonora em energia elétrica nesses dispositivos, estes são preferidos devido ao seu excelente fator de estabilidade de frequência.
- Devido ao seu baixo custo de fabricação, é útil na maioria das aplicações de eletrônicos de consumo.
Por isso, Oscilador de perfuração é um oscilador amplamente utilizado em soluções embarcadas e alguns dispositivos por causa de seu circuito simples e frequência de ressonância estável. Nenhum parâmetro pode afetar sua frequência de ressonância. Portanto, ele pode gerar as frequências constantes de oscilações. Mas em alguns inversores digitais, o atraso de propagação é muito pequeno. Portanto, precisamos considerar qual deles não tem mais atraso de propagação.
