산업기술
산업 제조
추적 시간의 주파수를 이해하거나 무선 송신기 및 수신기를 안정화하려는 엔지니어 또는 제조업체입니까? 그렇다면 부하 커패시턴스가 있는 수정 발진기 회로에 대한 폭넓은 이해가 필요합니다. 그렇게 하면 시간을 추적하거나 시계 신호를 제공하는 시계와 같은 프로젝트를 구축할 수 있습니다. 또한 RF 발진기에서 수정 발진기 회로를 대부분 찾을 수 있습니다.
따라서 이 기사에서는 수정 발진기에 대해 광범위하게 이야기할 것입니다.
수정 발진기 다이어그램
출처:Wikimedia Commons
간단히 말해서 수정 발진기 회로는 특정 주파수를 생성하는 장치를 포함하는 전자 회로 기판입니다. 또한 진동 수정의 기계적 공진과 함께 작동하여 일관된 주파수를 생성하는 전자 발진기 회로입니다.
또한 수정 발진기에서 생성된 주파수를 다음과 같이 사용할 수 있습니다.
또한 수정 발진기는 효과적으로 작동하기 위해 압전 또는 전기 변형에 크게 의존합니다. 그리고 이 과정은 전기장 내에서 수정의 모양이 변경될 때 발생합니다.
수정 발진기는 역 압전 효과 원리를 사용합니다. 그리고 공진 회로는 저항(크리스탈의 내부 구조 마찰), 인덕턴스(결정질량), 커패시턴스 C1(크리스탈의 기계적 몰딩의 커패시턴스), 커패시턴스 C2(컴플라이언스)로 구성됩니다.
따라서 전기 모델 필드를 회로에 적용하면 일부 재료에 기계적 변형이 발생합니다. 이 과정은 또한 수정의 반대쪽 면에 걸쳐 전위차를 생성합니다.
마찬가지로, 면 중 하나에 적용되는 전위차가 있는 경우 기계적 응력이 발생합니다. 그리고 이 기계적 응력이 압전 효과입니다.
일반적으로 이 회로에 사용하기에 가장 좋은 수정은 석영입니다. 그 외에도 대부분의 공진기보다 우수합니다. 석영은 휴대용입니다. 또한 매우 안정적이고 경제적으로 관련되어 있으며 쉽게 구할 수 있으며 좋은 품질 요소를 가지고 있습니다.
즉, 압전 수정에 적절한 교류 전위를 가하면 기계적 진동이 발생할 수 있습니다. 또한 교류 전압의 주파수 범위가 수정의 고유 주파수와 같을 때 기계적 진동의 진폭이 최대가 됩니다.
또한 등가 전기 회로는 수정의 작동 모드를 설명합니다. 또한 수정 발진기는 병렬 및 직렬 공진과 같은 두 가지 기본 공진을 가지고 있습니다.
다음은 수정 발진기 회로의 몇 가지 예입니다.
74LS04를 사용하는 수정 발진기
출처:Researchgate ℅ Xiao Chen
디지털 애플리케이션에서 이러한 유형의 회로를 찾는 것은 매우 일반적입니다. 그리고 그것은 다른 파형을 생성하기 때문입니다. 또한 기본 시간이 될 주파수 범위를 만드는 데 도움이 됩니다.
이 회로는 수정 발진기 설계(1MHz ~ 10MHz)를 사용하여 동일한 저항(1K ~ 4.7K)의 두 저항을 일치시킵니다. 그리고 IC1 병렬 공진 내에 있는 두 개의 인버터 게이트와 함께 작동합니다.
회로에서 사용하는 수정을 기반으로 1MHz ~ 10MHz의 출력 배음 주파수 허용 오차를 생성할 수 있습니다. 당연히 출력 주파수 안정성에 약간의 결함이 발생할 수 있습니다.
그리고 이것은 회로가 작동할 때 온도 변화로 인해 발생합니다. 결과적으로 수정의 용량에 영향을 미치고 주파수 허용 오차를 생성합니다. 그러나 이 회로를 LC 또는 RC 네트워크를 사용하는 일반 발진기와 비교하면 값이 더 낮습니다.
또한, 이 회로는 낮은 소비 전류를 사용합니다. 따라서 5V의 일정한 전원 공급 장치를 선택할 수 있습니다. 또한 DC 레귤레이터 IC2-78L05에 9~12V의 DCV 공급을 사용하여 출력을 일정한 전압으로 유지할 수 있습니다.
커패시터(C1, C2)가 전류를 필터링할 때 C2는 고주파수를 끌어들이고 간섭으로부터 회로를 보호합니다.
즉, 이 회로에 필요한 구성 요소는 다음과 같습니다.
이 회로는 저렴하고 간단하기 때문에 수정, TTL SN7404 및 4개의 저항이 필요합니다. 저항(R1 ~ R4)은 트리 인버터 게이트를 선형 영역으로 바이어스하고 크리스털은 피드백을 제공합니다.
또한 발진은 수정의 기본 주파수에서만 발생합니다. 그런 다음 5V p-p에서 출력 신호가 구형파 발진기를 형성해야 합니다.
오버톤 오실레이터
출처:Researchgate ℅ Peter Pfeifer
배음 발진기는 표준 절단 결정을 만들 수 없고 석영 웨이퍼가 매우 얇을 때 유용합니다. 예를 들어, 오실레이터는 주파수 소스가 있는 144 송신기의 조정된 부하를 갖습니다.
그리고 부하는 일반적으로 수정의 기본 주파수의 홀수 배수입니다. 따라서 배음 발진기가 이 응용 분야에 가장 적합합니다. 이 발진기의 배음 수정은 11.6MHz이며 34.8MHz의 3차 고조파에 맞춰 조정됩니다.
이 회로의 1차 권선은 출력 변압기(Amidon T-50_6)가 있는 15개입니다. 보조 회전의 경우 설정에 연결하는 항목에 따라 다릅니다. 따라서 출력이 더 많은 3중 회로를 따른다면 장치는 104MHz 크리스털 트랜시버의 소스가 됩니다.
CD4060이 있는 수정 발진기
출처:Researchgate
즉, 코스는 IC4013 및 IC4060으로 구성됩니다. 이 회로의 주파수 크기는 약 1Hz 또는 2Hz입니다. 그리고 표준 디지털 시계나 일반 시계 회로에 사용할 수 있습니다. 또한 IC4060은 단동 발진기 및 카운터입니다. 그리고 외부 커패시터와 저항으로 주파수를 결정할 수 있습니다.
또한 IC4060에는 수정이 있으며 회로의 표준 주파수 발생기입니다. 콘덴서는 주기 조정에 도움이 되므로 빠뜨리지 않습니다. 그리고 IC4060에는 핀 3을 나누는 2Hz 주파수의 카운터 코스가 있습니다. 또한 두 개의 클록 신호 주파수를 나누려면 IC4015를 사용하십시오.
RF 발진기 회로 설계
출처:Researchgate ℅ CCBY
회로도를 자세히 보면 왼쪽 하단 모서리에 주 수정 발진기가 있습니다. 또한 작은 1W 파워 앰프도 보입니다.
구성 요소는 저역 통과 필터와 정합 회로를 구동하는 데 도움이 됩니다.
그런 다음 오실레이터는 키 성형 회로를 사용하여 오실레이터를 켜고 끕니다.
결과적으로 회로는 부드럽게 시작되고 중지됩니다. 또한 클릭 전송을 방지하는 데 도움이 됩니다.
이 장치는 더 많은 전력과 더 깨끗한 파형을 제공하며 이 모든 것이 FET 발진기의 드레인 회로 덕분입니다. 흥미롭게도 코스는 40m 아마추어 밴드 QRP 모스 부호 또는 연속파(마이크로스위치) 송신기에서 나오는 힘을 가지고 있습니다.
반전 게이트 발진기
반전 게이트 발진기는 만들 수 있는 가장 간단한 발진기 중 하나입니다. 가장 좋은 점은 작동하는 거의 모든 반전 게이트 CMOS를 선택할 수 있다는 것입니다. 따라서 74HC14, 4069, 74HC04 등과 같은 반전 게이트 CMOS를 사용할 수 있습니다.
또한 모든 디지털 게이트는 일반적으로 다시 있습니다. 그러나 증폭기처럼 작동하려면 약 1M5 이상의 저항으로 바이어스하십시오. 또한 회로는 1800의 위상 변이를 제공할 수 있습니다. 그리고 3600의 양의 피드백을 만들고 발진을 시작할 수 있는 유일한 방법은 커패시터를 사용하는 것입니다. 커패시터는 나머지 위상 변이를 제공하는 데 도움이 됩니다.
즉, 이 회로의 어떤 구성 요소도 중요하지 않습니다. 따라서 커패시터(C1 및 C2)의 범위는 10p에서 100p입니다. 반면에 저항(R1)은 10K에서 10M 사이일 수 있습니다. 요컨대, 값은 수정의 컷과 주파수에 따라 달라집니다.
정확한 값을 원하면 어떻게 합니까? C1이 가변 커패시터인지 확인하여 이를 얻을 수 있습니다. 그러나 그 정밀도가 필요하지 않다면 두 번째 39p 커패시터를 선택하십시오.
다음과 같은 중요한 애플리케이션에 수정 발진기를 사용할 수 있습니다.
의심할 여지 없이 수정 발진기 회로에 대한 심층적인 정보가 있으면 특정 전자 장치(주로 DIY)를 만들 때 상당한 우위를 점할 수 있습니다.
이것이 수정 발진기 회로에 대해 배우기 위한 여정에 도움이 되도록 이 기사를 작성한 이유입니다.
따라서 이 기사에 대한 귀하의 질문에 기꺼이 답변해 드리겠습니다. 그러니 부담 없이 연락해 주시면 최대한 빨리 연락드리겠습니다.
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