„Kvarc” változatai közötti eltérés
(alapcikk+kategória) |
|||
| (5 közbenső módosítás, amit egy másik szerkesztő végzett, nincs mutatva) | |||
| 7. sor: | 7. sor: | ||
Az egyszerűség kedvéért vegyünk egy 10 MHz-es kvarcot, amely jellemzőin keresztül bemutatásra kerül néhány konkrét érték. | Az egyszerűség kedvéért vegyünk egy 10 MHz-es kvarcot, amely jellemzőin keresztül bemutatásra kerül néhány konkrét érték. | ||
| − | [[Kép:Kvarc helyettesitokepe.gif]] | + | [[Kép:Kvarc helyettesitokepe.gif|center]] |
| − | A fenti ábra egy 10 MHz-es kvarc helyettesítő képét mutatja. Ebből ténylegesen visszaszámolható | + | A fenti ábra egy 10 MHz-es kvarc helyettesítő képét mutatja. Ebből ténylegesen visszaszámolható néhány érdekes paraméter. |
| + | |||
| + | === Soros rezonanciafrekvencia === | ||
<math>f_s = \frac{1}{2\pi\sqrt{L_mC_m}} = \frac{1}{2\pi\sqrt{18\cdot10^{-3}\cdot0.01407\cdot10^{-12}}}=10,00085 MHz</math> | <math>f_s = \frac{1}{2\pi\sqrt{L_mC_m}} = \frac{1}{2\pi\sqrt{18\cdot10^{-3}\cdot0.01407\cdot10^{-12}}}=10,00085 MHz</math> | ||
| − | + | === Párhuzamos rezonanciafrekvencia (csak a kvarc) === | |
| + | |||
| + | <math>f_p = \frac{1}{2\pi\sqrt{L_m \frac{C_m \cdot C_0}{C_m+C_0}}} = \frac{1}{2\pi\sqrt{18\cdot10^{-3}\frac{0.01407\cdot10^{-12}\cdot4.5\cdot10^{-12}}{0.01407\cdot10^{-12} + 4.5\cdot10^{-12}}}} = 10,01647 MHz</math> | ||
| + | |||
| + | === Párhuzamos rezonanciafrekvencia (az ábrán látható kondenzátorokkal körbeépítve) === | ||
| + | |||
| + | És hogy a dolog még bonyolultabb legyen: nézzünk rá az ábrára jobban. Látható, hogy a kvarc körbe van építve kettő darab 18 pF-os kondenzátorral, amelyet úgy is felfoghatunk, mintha két soros 18 pF-os kondi lenne párhuzamosan kapcsolva a 4,5 pF-os kondenzátorral. azaz C<sub>pe</sub> = 9 + 4,5 = 13,5 pF-ra nőtt ezzel a kvarc párhuzamos kapacitása. Ekkor az eredő párhuzamos frekvencia: | ||
| − | <math> | + | <math>f_{pe} = \frac{1}{2\pi\sqrt{L_m \frac{C_m \cdot C_{pe}}{C_m+C_{pe}}}} = \frac{1}{2\pi\sqrt{18\cdot10^{-3}\frac{0.01407\cdot10^{-12}\cdot13.5\cdot10^{-12}}{0.01407\cdot10^{-12} + 13.5\cdot10^{-12}}}} = 10,00606 MHz</math> |
| − | + | A fentiekből látható, hogy a párhuzamos rezonancia a kvarc körbeépítésével közelít a soros rezonanciához. | |
| − | <math>Q = \frac{X_L}{R_m} = \frac{2 \pi L}{R_m} = \frac{6.283 \cdot 10^7 \cdot 18 \cdot 10^{-3}}{33} = 34272</math> | + | === Jósági tényezője === |
| + | |||
| + | <math>Q = \frac{X_L}{R_m} = \frac{2 \pi f L}{R_m} = \frac{6.283 \cdot 10^7 \cdot 18 \cdot 10^{-3}}{33} = 34272</math> | ||
| + | |||
| + | === Sávszélessége === | ||
Soros szűrőként a sávszélessége a -3 dB-es pontok közt: | Soros szűrőként a sávszélessége a -3 dB-es pontok közt: | ||
| 37. sor: | 49. sor: | ||
|} | |} | ||
| + | == Kvarcoszcillátorok (mint építőelem) == | ||
| + | |||
| + | 4 lábú alkatrész formájában gyártanak kész kvarcoszcillátorokat. Néhány jellemző: | ||
| + | * a tokon belül található az oszcillátor, továbbá egy hőstabilizált kristályfűtés. Az állandó hőmérséklet segít a kvarcoszcillátor frekvenciájának hőfüggését kiküszöbölni. | ||
| + | * bekötése: | ||
| + | *# Engedélyezés (plusz tápfeszre) vagy nem használt láb | ||
| + | *# GND | ||
| + | *# Oszcillátor kimenete | ||
| + | *# +tápfesz (3,3 V vagy 5 V-os típussal találkozunk) | ||
| + | * 10-20 mA fogyasztása, túlnyomórészt a fűtés miatt. | ||
| + | |||
| + | |||
| + | * XO - Clock Oscillator | ||
| + | * CXO - Crystal Oscillator | ||
| + | * DTCXO - Digitally Temperature Controlled Crystal Oscillator | ||
| + | * EMXO - Evacuated Miniature Crystal Oscillator | ||
| + | * FCXO - Frequency Controlled Crystal Oscillator | ||
| + | * HPXO - High Precision Crystal Oscillator | ||
| + | * MCXO - Microprocessor Compensated Crystal Oscillator | ||
| + | * OCXO - Oven Controlled Oscillator | ||
| + | * OCVCXO - Oven Controlled Voltage Controlled Oscillator | ||
| + | * PXO - Precision Oscillator | ||
| + | * PXO - Programmable Crystal Oscillator | ||
| + | * SPXO - Simple Packaged Crystal Oscillators | ||
| + | * TCXO - Temperature Compensated Oscillator | ||
| + | * TCVCXO - Temperature Compensated Voltage Controlled Oscillator | ||
| + | * VCXO - Voltage Controlled Oscillator | ||
| + | * VCSO - Voltage Controlled Sinewave Oscillator | ||
| + | |||
| + | == Kvarc alkalmazása szűrőkben == | ||
| + | |||
| + | --- megírandó --- | ||
[[Kategória: Elektronikai alkatrészek]] [[Kategória: Passzív alkatrészek]] | [[Kategória: Elektronikai alkatrészek]] [[Kategória: Passzív alkatrészek]] | ||
A lap jelenlegi, 2010. november 22., 21:05-kori változata
A kvarckristályok igen fontos felhasználási területe a pontos frekvenciájú oszcillátor.
Tartalomjegyzék
Működése
Jellemzői
Az egyszerűség kedvéért vegyünk egy 10 MHz-es kvarcot, amely jellemzőin keresztül bemutatásra kerül néhány konkrét érték.
A fenti ábra egy 10 MHz-es kvarc helyettesítő képét mutatja. Ebből ténylegesen visszaszámolható néhány érdekes paraméter.
Soros rezonanciafrekvencia
[math]f_s = \frac{1}{2\pi\sqrt{L_mC_m}} = \frac{1}{2\pi\sqrt{18\cdot10^{-3}\cdot0.01407\cdot10^{-12}}}=10,00085 MHz[/math]
Párhuzamos rezonanciafrekvencia (csak a kvarc)
[math]f_p = \frac{1}{2\pi\sqrt{L_m \frac{C_m \cdot C_0}{C_m+C_0}}} = \frac{1}{2\pi\sqrt{18\cdot10^{-3}\frac{0.01407\cdot10^{-12}\cdot4.5\cdot10^{-12}}{0.01407\cdot10^{-12} + 4.5\cdot10^{-12}}}} = 10,01647 MHz[/math]
Párhuzamos rezonanciafrekvencia (az ábrán látható kondenzátorokkal körbeépítve)
És hogy a dolog még bonyolultabb legyen: nézzünk rá az ábrára jobban. Látható, hogy a kvarc körbe van építve kettő darab 18 pF-os kondenzátorral, amelyet úgy is felfoghatunk, mintha két soros 18 pF-os kondi lenne párhuzamosan kapcsolva a 4,5 pF-os kondenzátorral. azaz Cpe = 9 + 4,5 = 13,5 pF-ra nőtt ezzel a kvarc párhuzamos kapacitása. Ekkor az eredő párhuzamos frekvencia:
[math]f_{pe} = \frac{1}{2\pi\sqrt{L_m \frac{C_m \cdot C_{pe}}{C_m+C_{pe}}}} = \frac{1}{2\pi\sqrt{18\cdot10^{-3}\frac{0.01407\cdot10^{-12}\cdot13.5\cdot10^{-12}}{0.01407\cdot10^{-12} + 13.5\cdot10^{-12}}}} = 10,00606 MHz[/math]
A fentiekből látható, hogy a párhuzamos rezonancia a kvarc körbeépítésével közelít a soros rezonanciához.
Jósági tényezője
[math]Q = \frac{X_L}{R_m} = \frac{2 \pi f L}{R_m} = \frac{6.283 \cdot 10^7 \cdot 18 \cdot 10^{-3}}{33} = 34272[/math]
Sávszélessége
Soros szűrőként a sávszélessége a -3 dB-es pontok közt:
[math]B = \frac{f_0}{Q} = \frac{10^7}{34272} = 291,8 Hz[/math]
Kvarc alkalmazása oszcillátorokban
Alábbiakban néhány példán keresztül kerül bemutatásra a kvarc oszcillátorokban történő felhasználása. Annyit érdemes tudni a kvarcról, hogy az alapharmonikusa mellett gyengébb amplitudóval jelen van a 3. 5. 7. harmonikus is. Amennyiben az alapharmonikust elnyomjuk, ezek egyikét pedig kiemeljük, akkor a kvarcoszcillátor a kvarcra (mint elektronikai alkatrészre) írt névleges frekvenciaérték 3-szorosán, 5-szörösén vagy 7-szeresén is felhasználható.
Kvarcoszcillátorok (mint építőelem)
4 lábú alkatrész formájában gyártanak kész kvarcoszcillátorokat. Néhány jellemző:
- a tokon belül található az oszcillátor, továbbá egy hőstabilizált kristályfűtés. Az állandó hőmérséklet segít a kvarcoszcillátor frekvenciájának hőfüggését kiküszöbölni.
- bekötése:
- Engedélyezés (plusz tápfeszre) vagy nem használt láb
- GND
- Oszcillátor kimenete
- +tápfesz (3,3 V vagy 5 V-os típussal találkozunk)
- 10-20 mA fogyasztása, túlnyomórészt a fűtés miatt.
- XO - Clock Oscillator
- CXO - Crystal Oscillator
- DTCXO - Digitally Temperature Controlled Crystal Oscillator
- EMXO - Evacuated Miniature Crystal Oscillator
- FCXO - Frequency Controlled Crystal Oscillator
- HPXO - High Precision Crystal Oscillator
- MCXO - Microprocessor Compensated Crystal Oscillator
- OCXO - Oven Controlled Oscillator
- OCVCXO - Oven Controlled Voltage Controlled Oscillator
- PXO - Precision Oscillator
- PXO - Programmable Crystal Oscillator
- SPXO - Simple Packaged Crystal Oscillators
- TCXO - Temperature Compensated Oscillator
- TCVCXO - Temperature Compensated Voltage Controlled Oscillator
- VCXO - Voltage Controlled Oscillator
- VCSO - Voltage Controlled Sinewave Oscillator
Kvarc alkalmazása szűrőkben
--- megírandó ---
