Elektronisko iekārtu projektēšanas jomā kristāla oscilatori ir neaizstājami, galvenie, piegādājot precīzus pulksteņa signālus.Tomēr patstāvīgais kristāla oscilators dažreiz nepietiek signāla stabilitātes, un tas prasa kondensatorus paaugstināt tā veiktspēju.Šajā rakstā ir iekļauts iemesls, kāpēc kondensatori tiek savienoti pārī ar kristāla oscilatoriem un izsaiņo kravas kapacitātes lomu.
Pamatā kristāla oscilatori darbojas pēc kristāla rezonanses principa.Elektriskie signāli izraisa kristāla deformācijas, dzirkstošas mehāniskas vibrācijas.Šīs vibrācijas pārvietojas kā viļņi, izveidojot stāvoša viļņa modeli, ko diktē kristāla fiziskās īpašības.Lai arī kristāla oscilatoru mērķis ir radīt fiksētas frekvences vibrāciju, reālās pasaules faktori, piemēram, temperatūras maiņa un mehāniskais spriegums, var izjaukt šo frekvenci.Šeit tiek spēlēts kondensatori, kas ir svarīgi, lai ierobežotu frekvences novirzes, ko izraisa ārēja ietekme.
Kondensatora pamatfunkcija ir uzlādes uzglabāšana, kas kalpo divkāršiem mērķiem kristāla oscilatora ķēdē.Pirmkārt, signāla traucējumiem tas nodrošina stabilu līdzstrāvas novirzi, noenkurojot oscilatora frekvenci.Otrkārt, kondensatori darbojas kā vairogi, absorbējot īslaicīgu enerģiju un buferējot oscilatoru pret ķēdes trokšņa traucējumiem.
Tagad pārbaudīsim kravas kapacitāti.Slodzes kondensators, kas novietots pie kristāla oscilatora izejas, veido paralēlu rezonanses ķēdi ar oscilatoru, ļaujot precīzi pielāgot izejas pulksteņa signālu.Tās galvenā loma ir svārstību biežuma uzlabošana un fāzes kompensācija.Pielāgojot slodzes kapacitāti, tiek novērstas vides izraisītas frekvences maiņas (piemēram, tās, kas saistītas ar temperatūras vai mitruma izmaiņām), aizsargājot oscilatora izejas frekvences precizitāti un stabilitāti.Papildus slodzes kapacitāte mazina fāzu nobīdes augstfrekvences signālos, kas ir kritisks faktors digitālajām shēmām, kas prasa ārkārtēju signāla fāzes precizitāti.
Kondensatori, kas atrodas blakus kristāla oscilatoriem, ne tikai stabilizē darbības frekvences;Tie ir noderīgi frekvences uzlabošanā un fāzes kompensācijā.Šīs funkcijas ir ārkārtīgi svarīgas, lai nodrošinātu pulksteņa signāla precizitāti un stabilitāti elektroniskās ierīcēs, kas ir galvenās sistēmas uzticamas darbības.Tādējādi elektroniskās shēmas dizainā ar skatu uz kondensatoru netālu no kristāla oscilatora nav risinājums.Tās klātbūtne ir stūrakmens efektīvai, precīzai pulksteņa signāla ģenerēšanai.