क्रिस्टल, ऑसिलेटर, और रेसोनेटर। क्या अंतर है?


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मैं क्रिस्टल, ऑसिलेटर, और रेज़ोनेटर के बीच के अंतर का पता लगाने की कोशिश कर रहा हूँ। मैं इसे समझाना शुरू कर रहा हूं लेकिन मेरे पास अभी भी कुछ सवाल हैं।

मेरी समझ से, एक थरथरानवाला एक क्रिस्टल और दो कैपेसिटर से बनाया गया है। एक गुंजयमान यंत्र क्या है? क्या यह शब्दावली में अंतर है?

यदि एक थरथरानवाला और एक गुंजयमान यंत्र समान हैं, तो ये दो आइटम क्यों हैं:

http://www.digikey.com/product-detail/en/HWZT-16.00MD/535-9379-ND/675574

http://www.digikey.com/product-detail/en/FCR16.0M2G/445-1646-ND/653108

बाहर दो पिन और कोई जमीन नहीं है। जबकि यह एक

http://www.digikey.com/product-detail/en/ZTT-16.00MX/X908-ND/170095

तीन पिंस है जिनमें से एक जमीन है?

क्या इन तीन उपकरणों में से कोई भी माइक्रोकंट्रोलर के लिए बाहरी घड़ी के रूप में काम करेगा?

पुनश्च: कैपेसिटर कैसे क्रिस्टल को ठीक से काम करने में मदद करते हैं, इसकी व्याख्या के लिए बोनस अंक। :)


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Electronics.stackexchange.com/a/17894/638 यह उत्तर कुछ विवरणों में जाता है कि क्रिस्टल को कैपेसिटर की आवश्यकता क्यों होती है।
W5VO

क्रिस्टल बनाम प्रतिध्वनिकों की चर्चा यहां: Electronics.stackexchange.com/a/20893/4512
Olin Lathrop

जवाबों:


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सिरेमिक अनुनादक और क्वार्ट्ज क्रिस्टल दोनों एक ही सिद्धांत पर काम करते हैं: यांत्रिक रूप से कंपन जब एक एसी सिग्नल उन पर लागू होता है। क्वार्ट्ज क्रिस्टल सिरेमिक अनुनादकों की तुलना में अधिक सटीक और तापमान स्थिर होते हैं। रेज़ोनेटर या क्रिस्टल में ही दो कनेक्शन होते हैं। बाईं ओर क्रिस्टल, दाईं ओर सिरेमिक अनुनाद।

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जैसा कि आप कहते हैं कि थरथरानवाला को अतिरिक्त घटकों की आवश्यकता है, दो कैपेसिटर। सक्रिय भाग जो थरथरानवाला काम करता है, एक एम्पलीफायर है जो दोलन को चालू रखने के लिए ऊर्जा की आपूर्ति करता है।

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कुछ माइक्रोकंट्रोलर्स में 32.768 kHz क्रिस्टल के लिए एक कम आवृत्ति वाला थरथरानवाला होता है, जिसमें अक्सर कैपेसिटर बिल्ट-इन होता है, जिससे आपको क्रिस्टल के लिए केवल दो कनेक्शन की आवश्यकता होती है (बाएं)। अधिकांश ऑसिलेटर, हालाँकि, कैपेसिटर की बाहरी आवश्यकता होती है, और फिर आपके पास आपके कनेक्शन होते हैं: एम्पलीफायर से इनपुट, एम्पलीफायर के लिए आउटपुट, और कैपेसिटर के लिए जमीन। तीन पिन वाले एक गुंजयमान यंत्र में कैपेसिटर को एकीकृत किया गया है।

कैपेसिटर का कार्य: बंद लूप एम्पलीफायर-क्रिस्टल को दोलन करने के लिए 360 ° की कुल चरण शिफ्ट होनी चाहिए। एम्पलीफायर inverting है, इसलिए यह 180 ° है। कैपेसिटर के साथ मिलकर क्रिस्टल अन्य 180 ° का ध्यान रखता है।

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जब आप एक क्रिस्टल थरथरानवाला पर स्विच करते हैं तो यह केवल एक एम्पलीफायर है, आपको अभी तक वांछित आवृत्ति नहीं मिलती है। केवल एक चीज जो एक व्यापक बैंडविड्थ पर निम्न-स्तरीय शोर है। थरथरानवाला उस शोर को बढ़ाएगा और इसे क्रिस्टल के माध्यम से पारित करेगा, जिस पर यह फिर से थरथरानवाला में प्रवेश करता है जो इसे फिर से और इतने पर बढ़ाता है। कि तुम सिर्फ बहुत ज्यादा शोर नहीं होना चाहिए? नहीं, क्रिस्टल के गुण ऐसे हैं कि यह शोर की बहुत कम मात्रा को पारित करेगा, इसकी प्रतिध्वनि आवृत्ति के आसपास। बाकी सभी को अटेंड किया जाएगा। तो अंत में यह केवल अनुनाद आवृत्ति है जो बचा है, और फिर हम दोलन कर रहे हैं।

आप इसे एक ट्रैम्पोलिन के साथ तुलना कर सकते हैं। बेतरतीब ढंग से उस पर कूदते बच्चों की एक गुच्छा की कल्पना करो। ट्रम्पोलिन बहुत आगे नहीं बढ़ता है और बच्चों को सिर्फ 20 सेमी ऊपर कूदने के लिए बहुत प्रयास करना पड़ता है। लेकिन कुछ समय बाद वे सिंक्रनाइज़ करना शुरू कर देंगे और ट्रम्पोलिन कूद का पालन करेंगे। बच्चे कम प्रयास से उच्च और उच्च कूदेंगे। ट्रम्पोलिन अपनी प्रतिध्वनि आवृत्ति (लगभग 1 हर्ट्ज) पर थरथराना शुरू कर देगा और तेज या धीमी गति से कूदना कठिन होगा। वह आवृत्तियाँ हैं जिन्हें फ़िल्टर किया जाएगा।
ट्रम्पोलिन पर कूदने वाला बच्चा एम्पलीफायर है, वह दोलन को चालू रखने के लिए ऊर्जा की आपूर्ति करता है।

इसके अलावा MSP430 32 kHz क्रिस्टल ऑसिलेटर्स को पढ़ना


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महान जवाब के लिए धन्यवाद। अब मुझे क्रिस्टल, ऑसिलेटर, और रेज़ोनेटर इश्यू मिलते हैं। इसने मेरे दिमाग में एक और सवाल खोल दिया। क्या mC ऑसिलेटर को एक स्थिर "टिक-टॉक" की आपूर्ति कर रहा है, जो थरथरानवाला परिमाण में बढ़ जाता है? या mC ऑसिलेटर इनपुट को सिग्नल भेज रहा है, तो ऑसिलेटर एक निश्चित समय तक प्रतीक्षा करता है, फिर ऑसिलेटर, mC को सिग्नल भेजता है, जो फिर से प्रक्रिया शुरू करता है?
एलेक्सिस के

@AlexisK - नहीं, ऐसा नहीं है। कंपन लगातार चलता रहता है, और एम्पलीफायर क्रिस्टल को उसी टेम्पो पर धकेलता रहता है। मेरे उत्तर का संपादन देखें।
स्टीवनवह

मेरा मतलब यह नहीं है कि आपको अत्यधिक कठोर होना चाहिए, लेकिन एक थरथरानवाला के संचालन सिद्धांत के बारे में आपका स्पष्टीकरण यदि पूरी तरह से गलत नहीं है, तो भ्रामक है। जब आप कहते हैं: "एम्पलीफायर inverting है, तो यह 180 ° है। कैपेसिटर के साथ क्रिस्टल अन्य 180 ° का ध्यान रखता है"। यहाँ, पहला वाक्य सही है लेकिन दूसरा केवल बकवास है। जैसा कि यह सवाल मतभेदों के बारे में पूछता है, एक सरल व्याख्या पर्याप्त है इसलिए आपको काम करने वाले सिद्धांत के बारे में बहुत व्यापक होने की आवश्यकता नहीं है। थरथरानवाला स्टार्टअप के बारे में स्पष्टीकरण में भी इसकी समस्याएं हैं: यह एक स्विंग की तरह अधिक है :)
क्रस

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आपके प्रश्न का उत्तर देने के लिए, एक प्रतिध्वनि अनिवार्य रूप से एक कम बजट वाला क्रिस्टल है।

एक थरथरानवाला एक एम्पलीफायर सर्किट है, प्रतिक्रिया के साथ ताकि यह दोलन करता है, और एक "आवृत्ति निर्धारण तत्व" जो इसे वांछित आवृत्ति पर दोलन करता है। एक क्रिस्टल को एक सटीक आवृत्ति के लिए बनाया जा सकता है, और यदि तापमान या आवारा धारिता बदल जाती है तो यह बहुत कम बहाव करेगा। यह बहुत कुशल भी है और इसे दोलन रखने के लिए बहुत कम शक्ति की आवश्यकता होती है। क्रिस्टल आमतौर पर क्वार्ट्ज से बने होते हैं, और आप उपरोक्त सभी सुविधाओं के लिए भुगतान करते हैं।

गुंजयमान यंत्र क्वार्ट्ज के बजाय सिरेमिक तत्वों से बने होते हैं। वे अपनी आवृत्ति भी नहीं रखते हैं। यह एक माइक्रोप्रोसेसर के लिए महत्वपूर्ण नहीं हो सकता है, लेकिन यह महत्वपूर्ण होगा यदि सर्किट का उपयोग रेडियो, घड़ी, या अन्य समय-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में किया जाता है। उनकी कीमत कम होती है और इसलिए उनका उपयोग किया जाता है जहाँ स्थिरता उतनी महत्वपूर्ण नहीं है।

माइक्रोप्रोसेसरों में अक्सर "एम्पलीफायर भाग" निर्मित होता है, जिससे आपको केवल इतना करना होता है कि आप रेज़ोनेटर या क्रिस्टल को जोड़ दें। अन्यथा, आप या तो एक थरथरानवाला सर्किट का निर्माण करते हैं, या आप एक "ऑसिलेटर मॉड्यूल" खरीद सकते हैं, जिसमें एक कैन में सभी आवश्यक घटक होते हैं। आपको एक थरथरानवाला मॉड्यूल को बिजली की आपूर्ति करनी होगी।

समय के "देखभाल" के स्तर के लिए, कुछ माइक्रोप्रोसेसर आरसी सर्किट (प्रतिरोधक और एक संधारित्र) का उपयोग आवृत्ति निर्धारण तत्व के रूप में करने की अनुमति नहीं देते हैं। माइक्रोचिप पीआईसी भी पूरी बात में बनाया गया है।


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