수정, 발진기 및 공진기. 차이점은 무엇입니까?


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크리스털, 발진기 및 공진기의 차이점을 알아 내려고 노력 중입니다. 나는 그것을 이해하기 시작했지만 여전히 몇 가지 질문이 있습니다.

내 이해에서 발진기는 크리스탈과 두 개의 커패시터로 구성됩니다. 그러면 공진기는 무엇입니까? 용어의 차이입니까?

발진기와 공진기가 비슷한 경우 다음 두 항목을 수행하십시오.

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

두 개의 핀이 있고 접지가 없습니다. 반면 이것

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

세 개의 핀이 있는데 그중 하나는 접지입니까?

이 세 가지 장치 중 하나가 마이크로 컨트롤러의 외부 클록으로 작동합니까?

PS : 커패시터가 어떻게 크리스털이 제대로 작동하는지 설명하는 보너스 포인트. :)


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electronics.stackexchange.com/a/17894/638 이 답변은 왜 크리스털이 커패시터를 필요로하는지에 대한 세부 사항을 설명합니다.
W5VO

결정과 공진기에 대한 논의는 여기 : electronics.stackexchange.com/a/20893/4512
Olin Lathrop

답변:


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세라믹 공진기와 수정은 동일한 원리로 작동합니다. AC 신호가 적용될 때 기계적으로 진동합니다. 석영 결정은 세라믹 공진기보다 더 정확하고 온도가 안정적입니다. 공진기 또는 크리스털 자체에는 두 개의 연결부가 있습니다. 왼쪽은 크리스탈, 오른쪽은 세라믹 공진기입니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오 여기에 이미지 설명을 입력하십시오

당신이 말하는 것처럼 오실레이터에는 두 개의 커패시터 인 추가 구성 요소가 필요합니다. 발진기를 작동시키는 활성 부분은 발진을 ​​지속시키기 위해 에너지를 공급하는 증폭기입니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

일부 마이크로 컨트롤러에는 커패시터가 내장되어있는 32.768 kHz 크리스털을위한 저주파 발진기가있어 크리스털 (왼쪽)에 두 개의 연결 만 필요합니다. 그러나 대부분의 발진기에는 외부에서 커패시터가 필요하며 증폭기에서 입력, 증폭기로 출력 및 커패시터 접지와 같은 연결이 있습니다. 핀이 3 개인 공진기에는 커패시터가 통합되어 있습니다.

커패시터의 기능 : 폐쇄 루프 증폭기 크리스털을 발진시키기 위해서는 360 도의 총 위상 변이가 있어야합니다. 앰프가 반전되어 180 °입니다. 커패시터와 함께 크리스탈은 다른 180 °를 처리합니다.

수정
수정 발진기를 켤 때 증폭기 일 뿐이므로 원하는 주파수를 얻지 못합니다. 유일하게 넓은 대역폭에 걸쳐 저수준 잡음이 있습니다. 오실레이터는 그 노이즈를 증폭시키고 수정을 통과시켜 오실레이터로 다시 들어가서 다시 증폭시킵니다. 그렇게하면 소음이 많이 나지 않아야합니까? 아닙니다. 결정의 특성은 공명 주파수 주변에서 아주 적은 양의 노이즈 만 전달할 수 있습니다. 나머지는 모두 약화됩니다. 결국 공명 주파수 만 남게되고 진동합니다.

트램폴린과 비교할 수 있습니다. 많은 아이들이 무작위로 점프한다고 상상해보십시오. 트램폴린은 많이 움직이지 않으며 아이들은 단지 20cm 위로 점프하기 위해 많은 노력을 기울여야합니다. 그러나 얼마 후 그들은 동기화를 시작하고 트램폴린이 점프를 따릅니다. 아이들은 적은 노력으로 더 높이 뛰어 올라 갈 것입니다. 트램폴린은 공명 주파수 (약 1Hz)에서 진동하며 더 빠르거나 느리게 점프하기가 어렵습니다. 이것이 필터링 될 주파수입니다.
트램폴린에서 점프하는 아이는 증폭기이며, 진동을 계속 유지하기 위해 에너지를 공급합니다.

추가 판독
MSP430 32kHz 수정 발진기


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큰 답변 주셔서 감사합니다. 이제 크리스탈, 발진기 및 공진기 문제가 발생합니다. 지금 내 마음에 또 다른 질문이 생겼습니다. mC가 발진기에 진폭을 지속적으로 공급 하는가? 또는 mC가 오실레이터 입력에 신호를 보내고, 오실레이터가 일정 시간 동안 기다린 다음, 오실레이터가 mC에 신호를 보내면 프로세스가 다시 시작됩니까?
Alexis K

@AlexisK-아니요, 그렇지 않습니다. 진동은 계속 진행되며 앰프는 크리스털을 같은 템포로 계속 밀어냅니다. 내 답변 편집을 참조하십시오.
stevenvh

나는 당신이 지나치게 엄격해야한다는 것을 의미하지는 않지만 오실레이터의 작동 원리에 대한 당신의 설명이 완전히 잘못되지 않았다면 오해의 소지가 있습니다. "앰프가 인 버팅되어 180 °입니다. 커패시터와 함께 크리스털이 다른 180 °를 처리합니다." 여기서 첫 번째 문장은 맞지만 두 번째 문장은 말도 안됩니다. 이 질문이 차이점에 대해 물어볼 때 간단한 설명만으로 충분하므로 작업 원칙에 대해 매우 포괄적 일 필요는 없습니다. 오실레이터 시작에 대한 설명은 또한 문제가있다 : 그것은 더 : 스윙처럼
크라우스

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귀하의 질문에 대답하기 위해 공진기는 기본적으로 저예산 결정입니다.

발진기는 발진 할 수 있도록 피드백이있는 증폭기 회로와 원하는 주파수에서 발진을 유지하는 "주파수 결정 요소"입니다. 정확한 주파수를 위해 크리스털을 만들 수 있으며, 온도 나 부유 용량이 변하면 거의 드리프트되지 않습니다. 또한 매우 효율적이며 진동을 유지하기 위해 전력이 거의 필요하지 않습니다. 크리스탈은 일반적으로 석영으로 만들어지며 위의 모든 기능에 대해 비용을 지불합니다.

공진기는 석영이 아닌 세라믹 요소로 만들어집니다. 그들은 또한 주파수를 유지하지 않습니다. 이것은 마이크로 프로세서에는 중요하지 않지만 회로가 라디오, 시계 또는 기타 타이밍에 중요한 응용 분야에 사용되는 경우 중요합니다. 비용이 저렴하므로 안정성이 중요하지 않은 곳에서 사용됩니다.

마이크로 프로세서에는 종종 "앰프 부분"이 내장되어 있으므로 공진기 또는 크리스털을 추가하기 만하면됩니다. 그렇지 않으면 오실레이터 회로를 구축하거나 캔에 필요한 모든 구성 요소가 포함 된 "오실레이터 모듈"을 구입할 수 있습니다. 발진기 모듈에 전원을 공급해야합니다.

"무정의"타이밍 레벨의 경우, 일부 마이크로 프로세서는 RC 회로 (저항 및 커패시터)를 주파수 결정 요소로 사용할 수 있습니다. Microchip PIC에는 모든 것이 내장되어 있습니다.


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