전자 회로에서 기계 발진기의 보급이 필요한 이유는 무엇입니까?

현대 전자 제품의 클럭 소스는 쿼츠와 MEMS 발진기에서 끊임없이 나오는 것처럼 보이며, 둘 다 기계적으로 진동을 발생시킵니다. 진동의 진폭과 주파수는 악기에서 관찰되는 일상적인 기계적 진동과는 다른 차수입니다. 그럼에도 불구하고, 용량 성 또는 유도 성 요소를 사용하는 것과 같이 전자기 영역에서 클럭 소스를 직접 얻지 못한다는 것은 놀라운 일입니다.

특히 인덕터가 기생 손실없이 제조하기 어렵다는 것을 알고 있습니다. 그러나 기계식 발진기도 비 이상적 일 것으로 예상됩니다.

전기의 전파 지연을 사용할 수는 있지만 느린 주파수에서 작동하는 작은 발진기를 만드는 것은 어렵습니다.

전기 진동 구성 요소를 만드는 것보다 미세한 진동 장치를 더 이상적으로 만들 수있는 것이 사실입니까?

기계적 장치는 전기 장치보다 훨씬 안정적이기 때문입니다. 수정 발진기와 LC 발진기를 비교해 봅시다 :

결정:

• Wikipedia 에 따르면 수정 발진기는 일반적으로 10,000-1,000,000의 Q를가집니다.
• 온도에 안정적입니다. 많은 크리스털이 온도 범위에서 <50ppm으로 지정되며 온도에 따라 ~ 1ppm까지 온도 보상 또는 제어 크리스털도 사용 가능
• 엄격한 공차로 제조되었습니다. 저렴한 크리스털은 일반적으로 ~ 25ppm으로 지정되지만 더 엄격한 공차를 사용할 수 있습니다

LC 또는 RC :

• 통합 장치로 제공되지 않으므로 선반 구성 요소에서 조립해야합니다 (mcu 또는 유사한 장치에 통합되지 않은 경우).
• Q가 낮 으면 Q가 수백보다 높은 인덕터를 만들기가 어렵습니다.
• 온도에 민감한-온도를 안정하게 만드는 인덕터를 만드는 것은 어렵다

• 전압 감지-피드백 회로의 임계 전압 및 충전 전압은 일반적으로 전압에 따라 다릅니다.

  그러나 이것이 전기 발진기가 절대 사용되지 않는다는 의미는 아니며, 정밀성이 요구되는 곳에서는 사용되지 않습니다. 그러나 수정 발진기에 비해 몇 가지 장점이 있습니다.

• 다른 IC에 쉽게 통합 될 수 있습니다. 많은 마이크로 컨트롤러에 통합 발진기가 제공됩니다.

• 그들은 (때로는) 더 적은 전력을 사용합니다. 종종 마이크로 컨트롤러는 고속 (MHz) 크리스털보다 적은 전력을 사용하고 때로는 저속 (32.768kHz) 크리스털보다 적은 전력을 사용하는 워치 독 타이머를 실행하기 위해 저전력 발진기를 포함합니다.
• IC에 통합 할 수 있기 때문에 결정이 너무 큰 곳에서 사용할 수 있습니다.
• 상당히 쉽게 조정할 수 있습니다. 수정은 교정 된 주파수에서 몇 kHz로만 이동할 수 있지만 LC 회로의 커패시턴스 (바 랙터 다이오드와 같은)를 조정하여 주파수를 상당히 넓은 범위에서 조정할 수 있습니다. 이것은 LC 발진기가 PLL 또는 VCO와 같은 회로에서 사용될 수 있으며, 심지어 크리스탈 기준에 고정 될 수 있음을 의미합니다.

비 기계식 발진기는 정확한 타이밍이 필요한 장치가 아닌 많은 장치에서 사용됩니다.

실제로 인덕터와 커패시터를 기계 발진기보다 더 정확하게 만들 수 있는지 여부는 아닙니다. 이러한 구성 요소가 전압 / 온도 범위에서 안정적인 방식으로 작동 할 수 있는지 여부입니다. 전압 / 온도를 일정하게 유지하기 위해 밴드 갭 전압 레퍼런스, 온도계 및 가열 회로를 갖도록 모든 회로를 설계하지 않는 한, 인덕터와 커패시터가 크리스털만큼 안정적으로 작동 할 수는 없습니다. .

제조 과정에서 수정을 올바른 주파수로 조정하기 위해 올바른 크기가 될 때까지 수정을 할 수 있다고 가정합니다. 필요한만큼 정확하게 캡과 인덕터를 제조 할 수도 있습니다. 문제는 그것이 거기에 머 무르지 않는다는 것입니다.