در قلمرو طراحی تجهیزات الکترونیکی ، نوسان سازهای کریستالی در ارائه سیگنال های ساعت دقیق ضروری هستند.با این حال ، یک اسیلاتور کریستالی مستقل گاهی اوقات در ثبات سیگنال کوتاه می آید و خازن ها را برای بالا بردن عملکرد آن ضروری می کند.این مقاله به این دلیل می پردازد که چرا خازن ها با نوسان سازهای کریستالی جفت می شوند و نقش خازن بار را باز می کنند.
اساساً ، نوسان سازهای کریستالی بر اساس اصل رزونانس کریستالی عمل می کنند.سیگنال های الکتریکی باعث تغییر شکل کریستال می شوند و ارتعاشات مکانیکی را برانگیخته است.این ارتعاشات به عنوان امواج حرکت می کند و یک الگوی موج ایستاده را ایجاد می کند که توسط ویژگی های فیزیکی کریستال دیکته می شود.اگرچه نوسان سازهای کریستالی قصد تولید لرزش با فرکانس ثابت را دارند ، اما فاکتورهای دنیای واقعی مانند تغییر دما و استرس مکانیکی می توانند این فرکانس را مختل کنند.در اینجا ، خازن ها بازی می شوند ، در مهار انحراف فرکانس ناشی از تأثیرات خارجی بسیار حیاتی هستند.
عملکرد اصلی یک خازن ذخیره سازی شارژ است و اهداف دوگانه را در یک مدار نوسان ساز کریستالی ارائه می دهد.در مرحله اول ، در میان اختلالات سیگنال ، یک تعصب DC پایدار را فراهم می کند و فرکانس نوسان ساز را لنگر می زند.ثانیا ، خازن ها به عنوان سپر عمل می کنند ، انرژی گذرا را جذب می کنند و نوسان ساز را در برابر تداخل نویز مدار می کنند.
حال ، بیایید ظرفیت بار را بررسی کنیم.خازن بار که در خروجی نوسان ساز کریستال قرار دارد ، یک مدار رزونانس موازی را با نوسان ساز تشکیل می دهد و تنظیم دقیق سیگنال ساعت خروجی را امکان پذیر می کند.نقش اصلی آن پالایش فرکانس نوسان و جبران فاز است.با افزایش ظرفیت بار ، تغییر فرکانس ناشی از محیط زیست (مانند مواردی که از تغییر دما یا رطوبت) مقابله می کنند ، از دقت و ثبات فرکانس خروجی نوسان ساز محافظت می کنند.علاوه بر این ، خازن بار جبران فاز را در سیگنال های با فرکانس بالا کاهش می دهد ، یک عامل مهم برای مدارهای دیجیتال که نیاز به دقت فاز سیگنال شدید دارند.
خازن های مجاور اسیلاتورهای کریستالی فقط فرکانس های عملیاتی را تثبیت نمی کنند.آنها در پالایش فرکانس و جبران فاز مؤثر هستند.این ویژگی ها در اطمینان از صحت سیگنال ساعت و ثبات در دستگاه های الکترونیکی ، مهم برای عملکرد قابل اعتماد سیستم است.بنابراین ، در طراحی مدار الکترونیکی ، مشرف به خازن در نزدیکی اسیلاتور کریستال گزینه ای نیست.حضور آن سنگ بنای تولید سیگنال ساعت کارآمد و دقیق است.