Kideoskillaattori vs resonaattori

On olemassa useita resonaattoreita, joita käytetään valtavaan määrään sovelluksia elektroniikan alalla. Näissä resonaattoriluettelossa kaksi pääasiassa käytettyä materiaalia ovat kvartsikide ja keraaminen (keraamisen resonaattorin valmistus). Kvartsikidettä käytetään kristallioskillaattorissa ja keraamista käytetään keraamisessa resonaattorissa. Molemmilla on sama tavoite tuottaa värähtelytaajuus värähtelemällä, kun heille annetaan tulojännite. Mutta heillä kahdella on myös eroja, mikä erottaa heidät ja sen seurauksena heillä on erilaisia ​​sovelluksia.

Mikä on kristallioskillaattori?

Oskillaattori on piiri, joka generoi taajuus avulla on viritetty piiri ja että tuotettu taajuus tunnetaan värähtelevän taajuuden. Vastaavasti kideoskillaattori on elektroninen piiri tai laite, jota käytetään vakaan taajuuden tuottamiseen kiteen avulla viritetyn piirin sijasta. Kun kristalli värisee, se toimii kuin resonaattori ja sen seurauksena tuottaa värähtelevän taajuuden. Resonaattoripiiri käyttää kristallia värähtelyn tuottamiseen, mikä johti nimeksi Crystal Oscillator. Kideoskillaattorin symboli ja piiri ovat seuraavat:

Lisätietoja kvartsikiteestä ja kideoskillaattorista täältä.

Mikä on keraaminen resonaattori?

Samoin kuin kristallioskillaattori, keraaminen resonaattori on myös elektroninen piiri tai laite, jota käytetään tuottamaan värähtelytaajuuslähtö keraamisen avulla resonoivana pietsosähköisenä materiaalina. Materiaalissa voi olla kaksi tai useampia elektrodeja, jotka kytkettynä oskillaattoripiiriin saavat mekaanisen värähtelyn ja seurauksena syntyy tietyn taajuuden värähtelysignaali. Resonaattorin piiri on samanlainen kuin Crystal-oskillaattorin piiri, ja se on seuraava:

Kun resonaattori toimii, mekaaniset värähtelyt tuottavat värähtelevän jännitteen pietsosähköisestä materiaalista, ts. Keraamisesta, ja värähtelyjännite kiinnitetään sitten elektrodeihin ulostulona. Käänteistä käsitettä käytetään käänteisen pietsosähköisen vaikutuksen tapauksessa.

Kristallioskillaattori Vs-resonaattori

Vaikka molemmilla on sama työskentelymenetelmä ja ne tuottavat taajuusvärähtelyä kuin lähtö, niillä on jonkin verran eroja ominaisuuksissa, joiden vuoksi oskillaattori on monissa tapauksissa korvannut resonaattorin, jotka ovat:

• Taajuusalue - Kideoskillaattorilla on paljon korkea Q-kerroin kuin keraamisella resonaattorilla, minkä vuoksi kideoskillaattorin taajuusalue on 10 kHz - 100 MHz, kun taas keraamisen resonaattorin taajuusalue vaihtelee välillä 190 kHz - 50 MHz

• Lähtö - Crystal-oskillaattori tarjoaa korkean vakauden taajuuslähdön ja keraaminen resonaattori tarjoaa myös vakauslähdön, joka ei ole niin hyvä verrattuna Crystal-oskillaattoriin. Lähtötaajuuden tarkkuuden suhteen Crystal-oskillaattori tuottaa paljon tarkemman tuotoksen kuin keraaminen resonaattori, jonka parametrit, kuten lämpötila, ovat herkkä elementti. Oskillaattorin tarkkuus on 10 ppm - 1000 ppm, kun taas resonaattori on 0,1% - 1%.

• Parametreista johtuva vaikutus - Keraamiselle resonaattorille keraamisen materiaalin paksuus määrää ulostuloresonanssitaajuuden, kun taas kristallioskillaattoreille resonanssitaajuuslähtö riippuu materiaalin äänen koosta, muodosta, kimmoisuudesta ja nopeudesta. Kideoskillaattorilla on hyvin pieni riippuvuus lämpötilasta, ts. Ne ovat erittäin stabiileja myös lämpötilan muuttuessa ja keraamisella resonaattorilla on hieman enemmän riippuvuutta lämpötilasta kuin kristalloskillaattorilla. Kvartsikideoskillaattorin lähtöominaisuudet riippuvat värähtelymoodista ja kulmasta, jolla kide leikataan, kun taas resonaattorissa pääasiassa paksuudella on merkitystä.

• Suvaitsevaisuus ja herkkyys - Kideoskillaattori sietää vähemmän iskuja ja tärinää, kun taas keraamisella resonaattorilla on suhteellisen korkea toleranssi. Kideoskillaattorilla on pieni ESD-toleranssi (kerrosresonaattorilla), kun taas keraamisella resonaattorilla on korkea ESD-toleranssi. Oskillaattorit ovat herkempiä kuin resonaattorit, herkkyyttä voidaan verrata säteilyn suhteen. Kvartsin taajuus toleranssi on 0,001%, kun taas PZT: n toleranssi on 0,5%.

• Kondensaattorin riippuvuus - resonaattoreissa voi olla sisäisiä kondensaattoreita tai tarvita joskus ulkoisia kondensaattoreita, kun taas oskillaattori tarvitsee ulkoisia kondensaattoreita ja niiden arvo riippuu siitä, minkä kiteen kanssa on tarkoitus toimia.

• Käytetty materiaali - Kristallioskillaattori koostuu kvartsista pietsosähköisenä resonaattorimateriaalina, kun taas keraamiset resonaattorit on valmistettu lyijysirkoniumtitanaatista (PZT), joka tunnetaan erittäin vakaana pietsosähköisenä keraamisena materiaalina. Kristalloskillaattoria on vaikea valmistaa, kun taas keraamista resonaattoria on helppo valmistaa.

• Sovellukset - Keraamisia resonaattoreita käytetään mikroprosessorisovelluksissa, joissa taajuuden vakaus ei ole tärkeää, kun taas Crystal-oskillaattoria löytyy kaikesta televisioista lasten leluihin, joissa on sähkökomponentteja. Resonaattorit ovat hyviä pienen nopeuden sarjaporttiviestintään, kun taas kideoskillaattoreilla on käytettävissä taajuuksia, jotka tukevat myös nopeaa sarjaliikennettä. Resonaattoreilla ei ole käytettävissä olevia taajuuksia nopeaan sarjaporttiviestintään. Kellopohjaisten sovellusten suhteen resonaattorit eivät ole kovin sopivia reaaliaikakellolle / kellonajalle / seinäkellolle, kun taas oskillaattorit voivat olla sopivia kellonajaksi / RTC / seinäkello, jos ne on viritetty vaihtelevalla kondensaattorilla. viritetty.