एक क्रिस्टल कैसे काम करता है?


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विशेष रूप से, एक 2pin और 4pin क्वार्ट्ज क्रिस्टल थरथरानवाला।

मुझे क्या पता: वर्तमान लागू किया जाता है और क्रिस्टल एक दोलन संकेत प्रदान करने के लिए दोलन करता है।

मैं क्या जानना चाहता हूं: कंपन एक दोलनशील धारा का कारण कैसे बनता है? 2/4 पिन क्रिस्टल अलग कैसे हैं? अंत में, अकेले 4pin क्यों चल सकता है और 2pin को कैपेसिटर की आवश्यकता होती है।


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आप क्रिस्टल या पूर्ण कैन्ड ऑसिलेटर्स के बारे में क्या पूछ रहे हैं? शीर्षक "क्रिस्टल" कहता है, इसलिए मैंने इसका जवाब दिया।
ओलिन लेट्रोप

जवाबों:


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दो पिन के साथ उपकरणों , दोलन नहीं कर रहे हैं वे प्रतिध्वनिकारक (क्रिस्टल) है, जो एक दोलक सर्किट (जैसे कि एक के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता हैं oscillato पियर्स आर), और अगर सही सर्किट के साथ प्रयोग किया है (या निकट) में दोलन जाएगा चिह्नित आवृत्ति । पियर्स ऑसिलेटर सर्किट, नीचे दिखाया गया है, दो कैपेसिटर (लोड कैपेसिटर, C1 / C2), क्रिस्टल (X1) और एक एम्पलीफायर (U1) का उपयोग करता है।

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चार पिन के साथ उपकरणों एक गुंजयमान यंत्र और कहा कि oscillates एक सक्रिय सर्किट सहित पूरा सर्किट है। उन्हें बिजली की आवश्यकता होती है और चिह्नित आवृत्ति पर (या पास) एक स्क्वायर वेव या साइन वेव आउटपुट का उत्पादन करना पड़ता है।

तीन पिंस के साथ (सिरेमिक) गुंजयमान यंत्र भी हैं जो कैपेसिटर के साथ क्रिस्टल की तरह काम करते हैं।

जिस तरह से क्रिस्टल (और सिरेमिक रेज़ोनेटर) काम करते हैं, वे एक पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री से बने होते हैं जो आकार में विकृत होने पर वोल्टेज उत्पन्न करते हैं। एक वोल्टेज लागू आकार में एक विकृति का कारण होगा। क्रिस्टल को एक ऐसी आकृति में बनाया जाता है जो वांछित आवृत्ति पर भौतिक रूप से प्रतिध्वनित होती है (जैसे एक ट्यूनिंग कांटा या एक झांझ)। इसका मतलब है कि क्रिस्टल एक फिल्टर की तरह काम करेगा- जब आप वांछित आवृत्ति को लागू करते हैं तो यह एक उच्च प्रतिबाधा की तरह दिखाई देगा, एक बार जब यह कंपन हो जाता है, और थोड़ी अलग आवृत्ति करने के लिए, यह अधिक हानिपूर्ण होगा। जब एक एम्पलीफायर के फीडबैक सर्किट में डाला जाता है, तो दोलन आत्मनिर्भर होगा। बहुत कुछ, और कुछ गणित, यहाँ


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एक क्रिस्टल गुंजयमान यंत्र को एक LC बैंडपास फ़िल्टर के रूप में मॉडल किया जा सकता है, आमतौर पर एक बहुत ही संकीर्ण पासबैंड (उच्च Q) के साथ। इसके अलावा, एम्पलीफायर के साथ लूप में एक बैंडपास फ़िल्टर डालना एक थरथरानवाला बनाने की एक सामान्य विधि है क्योंकि सर्किट फ़िल्टर के पासबैंड में दोलन करेगा। यदि आप एक ट्यूनेबल फ़िल्टर का उपयोग करते हैं, तो आप एक ट्यून करने योग्य या स्वीप करने योग्य थरथरानवाला का निर्माण कर सकते हैं। यह नियमित रूप से चुंबकीय परीक्षण-योग्य YIG क्षेत्रों के साथ RF परीक्षण उपकरणों में उपयोग किया जाता है, जो बैंडपास फिल्टर के रूप में कार्य करते हैं या तो ट्यून करने योग्य फिल्टर के रूप में या ट्यूनेबल ऑसिलेटर में खड़े होते हैं।
alex.forencich

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यदि आप एक क्रिस्टल को एक छोटी घंटी के रूप में समझते हैं, तो यह देखना आसान है कि, यदि आप इसे एक छोटे से हथौड़े से मारते हैं, तो यह एक शुद्ध घंटी के साथ बजता है जैसे कि आप एक बड़ी घंटी से टकराते हैं हथौड़ा।

ठीक यही एक क्रिस्टल करता है, लेकिन चाल यह है कि यह पीजोइलेक्ट्रिक मटेरियल से बना है, जो बिजली से टकराता है और जब आप इसे बिजली से झटका देते हैं तो आकार बदल जाता है।

इसे बनाने के लिए उस शुद्ध घंटी जैसे स्वर का लगातार उत्पादन किया जाता है, यह एक एम्पलीफायर से जुड़ा होता है, जो किसी ऐसे व्यक्ति की तरह काम करता है जो आपको झूले पर धकेलता है ताकि जब आप बस एक स्विंग के शिखर से थोड़ा आगे बढ़ें तो वे आपको धक्का दे सकें सुनिश्चित करें कि आप अगले एक के लिए वापस आ गए।

क्रिस्टल का पीज़ोइलेक्ट्रिक प्रकृति इसे आकार बदलने का कारण बनता है जब एम्पलीफायर आउटपुट एक इलेक्ट्रिक सिग्नल के साथ "धक्का" देता है, और फिर जब एम्पलीफायर चलते हैं, तो क्रिस्टल वापस आ जाता है और अपना स्वयं का सिग्नल उत्पन्न करता है जो "पुश मी" कहता है, और भेजता है एम्पलीफायर के इनपुट के लिए यह सही समय पर एम्पलीफायर के लिए एक और धक्का उत्पन्न करने और चक्र को पुन: उत्पन्न करने के लिए, हमेशा के लिए है।

तो क्या क्रिस्टल शुरू होता है दोलन?

शोर।

वहाँ हर जगह शोर है, और यह छोटे हथौड़ों के zillions की तरह हर समय सब कुछ मार रहा है।

उस शोर में से कुछ क्रिस्टल को मारता है, और जब यह एम्पलीफायर तक पहुंच जाता है और शोर हिट से थोड़ा सा बजना शुरू होता है, तो एम्पलीफायर क्रिस्टल के भौतिक रिंगिंग टोन (आवृत्ति) से विद्युत संकेत प्राप्त करता है, इसे बनाता है, और इसे भेजता है वापस क्रिस्टल के लिए। क्रिस्टल परिवर्तन आकार को और भी अधिक बनाता है, एक बड़ा संकेत वापस एम्पलीफायर को भेजते हुए जब क्रिस्टल का आकार वापस आ जाता है, जब तक कि सिस्टम लगातार दोलन करता है और स्थिर होता है।


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बहुत बढ़िया उत्तर जो इसे बहुत अच्छी तरह से समझाने के लिए सरल भाषा का उपयोग करता है। मुझे लगता है कि यह जोड़ने में मदद मिल सकती है कि सकारात्मक प्रतिक्रिया व्यवहार के कारण असीम और आत्म-शुरुआती दोलन व्यवहार होता है।
स्टीवन लू

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एक क्रिस्टल अपने आप पर दोलन नहीं करता है। आप बस शक्ति लागू नहीं करते हैं और दोलनों को बाहर निकालते हैं। एक क्रिस्टल को बहुत सटीक और तेज आवृत्ति फिल्टर के रूप में सोचें। आप इसे सही तरीके से एम्पलीफायर की प्रतिक्रिया पथ में डालते हैं, और यह सर्किट को क्रिस्टल के पुनरुत्थान आवृत्ति पर दोलन करने का कारण बनता है। यह सर्किट है जो दोलनों का कारण बनता है। वे क्रिस्टल को सभी आवृत्तियों को मारते हैं, सिवाय इसके कि वह किसके लिए ट्यून है, जो केवल क्रिस्टल की आवृत्ति पर सर्किट के लिए पर्याप्त समग्र लूप हासिल करने की अनुमति देता है।


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यह अच्छा समझ में आता है। मैं समझता हूं कि आने वाला वोल्टेज एक विकृति पैदा करता है और यह कंपन करता है, लेकिन यह कैसे फ़िल्टर करता है? क्या यह एक निश्चित आवृत्ति पर एक और विद्युत संपर्क बनाता है या ..?
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@ ससि: क्रिस्टल एक छोटी सामग्री है जो पीजो-विद्युत प्रभाव को प्रदर्शित करता है। यह ध्यान से कट जाता है और इच्छित आवृत्ति पर यंत्रवत प्रतिध्वनित होता है। उस आवृत्ति पर एक संकेत इसे प्रतिध्वनित करने का कारण बनता है। एक बंद आवृत्ति नहीं है। अनुनाद क्यू इतना अधिक है कि क्रिस्टल को प्रतिध्वनित करने के लिए आवृत्ति को दाईं ओर बहुत करीब होना चाहिए।
ओलिन लेट्रोप

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ठीक है। एक अंतिम बात, जब क्रिस्टल प्रतिध्वनित होता है तो क्या होता है? क्या यह करंट पास करता है? अर्थात यह केवल उस आवृत्ति पर धारा प्रवाहित करने की अनुमति देता है। या इस्तीफा अधिक वर्तमान का कारण बनता है? आपके सभी जवाबों के लिए +1 धन्यवाद।
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@ साइसी: एक क्रिस्टल का विद्युत दृश्य काफी जटिल है, लेकिन मूल रूप से हां, यह इसकी ट्यून्ड आवृत्ति के वोल्टेज को दूसरी तरफ (दाएं लोड के साथ) प्रकट करने की अनुमति देता है, जबकि अन्य आवृत्तियों को देखा जाता है। वहाँ भी चरण बदलाव उत्कीर्ण हैं। वास्तव में, "समानांतर प्रतिध्वनि" क्रिस्टल की आवश्यकता वाले दोलक गुंजयमान आवृत्ति पर एक चरण बदलाव पर गिने जा रहे हैं। दिखाया गया सर्किट स्पैरो इसी का एक उदाहरण है।
ओलिन लेथ्रोप

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एक विद्युत क्षेत्र (वोल्टेज) को एक पीजोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल पर लगाने से यह ख़राब हो जाता है। एक पीजोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल को ख़राब करना एक विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करता है। गुंजयमान यंत्र एक विशिष्ट आवृत्ति पर घंटी (यांत्रिक कंपन) की तरह बजते हैं। यदि इस आवृत्ति को क्रिस्टल के एक तरफ लागू किया जाता है, तो यह प्रतिध्वनित होगा और यह लागू होने के विरोध में एक विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करेगा, क्रिस्टल के पार एक कम वोल्टेज उत्पन्न करेगा (इनपुट सिग्नल को पारित करेगा)। यदि लागू की गई आवृत्ति क्रिस्टल को प्रतिध्वनित करने का कारण नहीं बनती है, तो क्रिस्टल के पार वोल्टेज उच्च होगा (इनपुट संकेत को दर्शाना)।
alex.forencich

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उनके गुंजयमान आवृत्ति के नीचे क्रिस्टल ज्यादातर कैपेसिटिव दिखाई देते हैं। उनकी गुंजायमान आवृत्ति के ऊपर, वे ज्यादातर आगमनात्मक दिखाई देते हैं। उनके गुंजयमान आवृत्ति पर, वे ज्यादातर प्रतिरोधक दिखाई देते हैं।

उन घटकों में से एक के साथ क्रिस्टल की जगह, तीन बार पियर्स ऑसिलेटर को फिर से ड्रा करें। यह समझने में आपकी मदद कर सकता है कि यह कैसे काम करता है।

समानांतर गुंजयमान क्रिस्टल वास्तव में मौलिक आवृत्ति के तहत थोड़ा सा निर्दिष्ट हैं। यह क्रिस्टल को आवृत्ति आवृत्ति पर थोड़ा सा कैपेसिटिव बनाता है। अतिरिक्त कैपेसिटेंस थरथरानवाला को शुरू करने और चलाने में मदद करने के लिए अतिरिक्त चरण बदलाव का एक सा जोड़ता है।

एम्पलीफायर का इनपुट क्रिस्टल के मौलिक (प्रतिरोधक, आमतौर पर 100 ओम ईएसआर के तहत) के पास एक बड़ा संकेत देखता है। छोटे ऑफ-फ्रीक्वेंसी सिग्नल कम या अवरुद्ध होते हैं, इसलिए मौलिक आवृत्ति पर एक सिग्नल मजबूत (प्रवर्धित होने के बाद) बढ़ता है और हावी होता है।

किसी को झूले पर बैठाना। कोई फर्क नहीं पड़ता कि आप कितना कठिन प्रयास करते हैं, स्विंग वास्तव में केवल कुछ मौलिक आवृत्ति पर आगे-पीछे होगा।

पानी की सतह के रूप में एक क्रिस्टल की कल्पना करें। अब उस सतह पर तरंग (तरंग) भेजें। लहरें सतह को ऊपर और नीचे ले जाती हैं, प्रभावी रूप से सतह को झुकाती हैं। स्फटिक के झुकते ही वह भी झुक जाता है।

झुकने के कारण एक इलेक्ट्रिक क्षेत्र को क्वार्ट्ज क्रिस्टल के लिए लागू किया जा सकता है, लेकिन यह भी झुकने से क्रिस्टल जाली में एक विरोधी विद्युत क्षेत्र बनता है। आराम करने पर, ये बल संतुलित होते हैं, और क्रिस्टल का कोई शुल्क नहीं होता है।

आपके हाथ से कंपन करना आसान है: एक 12x1 इंच शासक, या प्लाईवुड का 6x4 फुट शीट? जाहिर है छोटे शासक को तेजी से कंपन किया जा सकता है!

क्रिस्टल समान हैं। उनके आयाम उनकी प्रतिध्वनि आवृत्ति निर्धारित करते हैं; छोटे और / या पतले क्रिस्टल तेजी से कंपन करते हैं। यह भी एक क्रिस्टल की मौलिक आवृत्ति को सीमित करता है: क्रिस्टल उच्च आवृत्ति पर यांत्रिक मशीनिंग या रासायनिक नक़्क़ाशी द्वारा सटीक प्रक्रिया करने के लिए बहुत छोटा या बहुत पतला हो जाता है।

वास्तव में कम आवृत्तियों पर, क्रिस्टल इतने बड़े या मोटे हो जाते हैं कि उन्हें मोड़ने में बहुत अधिक शक्ति लगती है; इसलिए एक ट्यूनिंग कांटा क्रिस्टल डिजाइन कम आवृत्ति 32.768 kHz समय क्रिस्टल के लिए उपयोग किया जाता है।

क्रिस्टल वास्तव में एक से अधिक आवृत्ति पर दोलन कर सकते हैं। ये मूलभूत के गुणकों में ओवरटोन हैं, लेकिन वे मौलिक की तुलना में कमजोर होते हैं। एक ओवरटोन में क्रिस्टल को दोलन करने के लिए सर्किट को डिजाइन करना संभव है, आमतौर पर तीसरा या पांचवां। आमतौर पर 40 मेगाहर्ट्ज से अधिक के क्रिस्टल को 3 जी या 5 वें ओवरटोन के लिए डिज़ाइन किया जाता है, न कि मौलिक, इसलिए खरीदने से पहले स्पेक्स को ध्यान से पढ़ें!

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