एक क्वार्ट्ज क्रिस्टल कैसे काम करता है?


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क्या आप समझा सकते हैं कि एक क्वार्ट्ज क्रिस्टल कैसे काम करता है, शायद आवश्यक चीजों के साथ एक सरल योजनाबद्ध के साथ? मुझे पता है कि यह एक थरथरानवाला के लिए एक तरह के स्टेबलाइजर की तरह काम करता है, लेकिन इससे ज्यादा कुछ नहीं।

जवाबों:


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क्वार्ट्ज एक पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री है, जिसका अर्थ है कि यदि आप इसे यंत्रवत् रूप से विकृत करते हैं, तो यह इसकी सतह पर चार्ज विकसित करता है। इसी तरह, यदि आप इसकी सतह पर आवेशों को रखते हैं, तो यह क्रिस्टल में यांत्रिक तनाव का कारण बनता है। जिस तरह से एक क्वार्ट्ज क्रिस्टल को एक सर्किट का फायदा होता है, वह यह है कि यंत्रवत् एक प्राकृतिक गूंजने वाली आवृत्ति के साथ क्रिस्टल एक ट्यूनिंग कांटे की तरह काम करता है, और पीज़ोइलेक्ट्रिक गुण एक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में युग्मित होने की अनुमति देता है। चूंकि गुंजयमान आवृत्ति मुख्य रूप से क्वार्ट्ज के भौतिक आकार और आकार से निर्धारित होती है, इसलिए आपको एक आवृत्ति संदर्भ मिलता है जो तापमान से बहुत कम संवेदनशील होता है जितना कि आप केवल एलसी सर्किट का उपयोग करके प्राप्त करेंगे।


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उनके पास एक विशाल क्यू भी है
कोरटुक

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पहले से ही दो महान उत्तर हैं, इसलिए मैं बस एक ही बात का एक अलग विवरण देने की कोशिश करने जा रहा हूं।

पृष्ठभूमि

तो, एक पियर्स थरथरानवाला में आपके पास एक क्रिस्टल थरथरानवाला से जुड़ा एक डिजिटल सिस्टम है।

अब आपने देखा होगा कि लॉजिक गेट किस तरह से स्थिति को बढ़ाते हैं। यदि आप इलेक्ट्रोमैग्नेटिक कम्पैटिबिलिटी या सिर्फ हाई स्पीड डिजिटल डिज़ाइन ( जॉनसन द्वारा अस्तित्व में सबसे अच्छी पुस्तक ) के बारे में सीखने में अपना कोई समय लगाते हैं , तो आप सीखेंगे कि इसको व्यापक आवृत्तियों के रूप में देखा जा सकता है।

क्रिस्टल क्या करता है

क्रिस्टल डोमेन क्या करता है, यह देखने के दो तरीके हैं, फ़्रीक्वेंसी डोमेन से और टाइम डोमेन से। मैं व्यक्तिगत पसंद के कारण फ़्रीक्वेंसी डोमेन से शुरू करूँगा। मैं प्रत्येक विद्युत अभियंता को धक्का देता हूं जिसे मैं आवृत्ति डोमेन के साथ घर पर बनने के लिए काम करता हूं; कई समस्याएं यहां सरल हो जाती हैं, और जटिल प्रतिक्रियाओं का अर्थ है।

आवृत्ति डोमेन

फ्रिक्वेंसी डोमेन के दृष्टिकोण से, एक क्रिस्टल एक बहुत ही उच्च क्यू (गुणवत्ता) कारक के साथ एक बहुत ही विशिष्ट आवृत्ति पर एक फिल्टर है। इसका मतलब यह है कि उन सभी आवृत्तियों से जो आप उत्पन्न करते हैं, आप केवल एक विशिष्ट क्रिस्टल को अनुमति देते हैं।

समय क्षेत्र

दूसरा तरीका यह है कि एक गेट को अपने आप में पीछे से बांधा जाए। अगर वहाँ कुछ भी नहीं था, तो यह देरी के बराबर आवृत्ति के साथ एक चौकोर लहर पैदा करेगा, लेकिन यह आवृत्ति अत्यंत विश्वसनीय नहीं है, और कई विनिर्माण मापदंडों के आधार पर भी भिन्न होगी। यह वह जगह है जहां क्रिस्टल इसे प्रभावित करता है। यदि क्रिस्टल पर एक उभरती हुई धार होती है, तो यह केवल उस आवृत्ति के सिग्नल को "गुजरता" है जिसके लिए उसने चयन किया है। क्रिस्टल के कारण अचानक 100MHz वर्ग तरंग 20MHz पाप लहर बन जाती है।

थोड़ा अतिरिक्त विचार

आश्चर्य है कि थरथरानवाला इतना वर्तमान क्यों खींचता है? आप प्रति सेकंड 20 मिलियन बार थरथरानवाला सर्किट में समाई का चार्ज और निर्वहन कर रहे हैं। इसके अलावा, सभी घड़ी चक्रों के लिए आपके सर्किट में कई ट्रांजिस्टर समान होते हैं। अगर आपको गति की आवश्यकता नहीं है, तो एक 32KHz थरथरानवाला की लागत माइक्रोकंट्रोलर पर बहुत कम है।

मुझे बताएं कि क्या मैं अधिक स्पष्ट हो सकता हूं।


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से विकिपीडिया :

एक थरथरानवाला क्रिस्टल में दो विद्युत प्रवाहकीय प्लेटें होती हैं, जिनके बीच एक क्वार्ट्ज क्रिस्टल के स्लाइस या ट्यूनिंग कांटा होता है। स्टार्टअप के दौरान, क्रिस्टल के चारों ओर का सर्किट उस पर एक यादृच्छिक शोर एसी सिग्नल लागू करता है, और विशुद्ध रूप से संयोग से, शोर का एक छोटा सा हिस्सा क्रिस्टल की गुंजायमान आवृत्ति पर होगा। इसलिए क्रिस्टल उस सिग्नल के साथ सिंक्रोनाइज़ करना शुरू कर देगा। जैसे कि ऑसिलेटर, क्रिस्टल से निकलने वाले संकेतों को बढ़ाता है, क्रिस्टल के फ्रीक्वेंसी बैंड में सिग्नल मजबूत होते जाएंगे, आखिरकार ऑसिलेटर के आउटपुट पर हावी हो जाते हैं। क्वार्ट्ज क्रिस्टल के संकीर्ण अनुनाद बैंड सभी अवांछित आवृत्तियों को फ़िल्टर करते हैं।


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-1 केवल कॉपी करने के लिए WP
फेडेरिको रूसो

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+1 विकिपीडिया को एक संसाधन के रूप में उपयोग करने और उपयोगकर्ता को दिखाने के लिए कि ऐसे उत्तरों के लिए विकिपीडिया में देखना एक अच्छा विचार है।
रसेल मैकमोहन

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किसी ने उस पैराग्राफ को लिखने और विकिपीडिया पर एक मुफ्त लाइसेंस के तहत प्रकाशित करने की परेशानी के माध्यम से चला गया, ताकि किसी को कभी भी इसे फिर से लिखने का काम न करना पड़े। इसलिए मुफ्त लाइसेंस मौजूद हैं। ताकि दूसरों को कॉपीराइट की गई सामग्री को पैराफ्रास्टिंग करने में समय बर्बाद न करना पड़े और वे इसे कॉपी कर सकें और कुछ उपयोगी बना सकें।
एंडोलिथ

@RussellMcMahon: जब मैंने यह सवाल पूछा, तो इलेक्ट्रॉनिक्स बीटा में था। इस तरह के प्रश्नों को दोनों में देना एक अच्छा विचार था, क्योंकि आपको संभावित रूप से अधिक प्रासंगिक उत्तर (एसई पर विचार) मिलता है और क्योंकि इसने स्टार्टअप के दौरान साइट पर अधिक यातायात की अनुमति दी थी।
स्टेफानो बोरीनी

@StefanoBorini - मुझे आपके प्रश्न के बारे में शिकायत करने का कोई मतलब नहीं था। बल्कि मैं -1 से संबंधित जवाब दिया गया था, जो कि दूसरे मतदाता ने अस्वीकृत करने के लिए +1 दिया - जैसा कि मैंने सोचा था कि विकिपीडिया सामग्री को चिपकाने का मूल्य था।
रसेल मैकमोहन

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मुझे कुछ अतिरिक्त - बल्कि महत्वपूर्ण - विशेषताओं का उल्लेख करना पसंद है:

  • क्वार्ट्ज श्रृंखला में संचालित किया जा सकता है और साथ ही समानांतर गुंजयमान संचालन (हालांकि, दोनों गुंजयमान आवृत्तियों एक दूसरे के बहुत करीब हैं);

  • (पियर्स प्रकार की तरह ट्रांजिस्टर आधारित दोलन के लिए विशेष रूप से) कुछ अनुप्रयोगों में क्वार्ट्ज नहीं एक गुंजयमान सर्किट के रूप में, लेकिन एक उच्च गुणवत्ता वाले के रूप में प्रयोग किया जाता है प्रारंभ करनेवाला

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