نملك أنواع مختلفة من المذبذبات متاح حسب خصائصها وميزاتها. ولكن في ذلك ، فإن المذبذبات الأكثر استخدامًا هي المذبذبات البلورية ، مذبذب هارتلي ، مذبذب Dynatron ، مذبذبات RC ، إلخ. الهدف الأساسي من هذه المذبذبات هو توليد تذبذبات تردد مستقرة بشكل مستمر ومتكرر. من بين جميع الأنواع المختلفة للمذبذبات البلورية ، تُظهر المذبذبات البلورية استقرار التردد الممتاز. يمكنهم توليد التذبذبات عند تردد الرنين دون أي تشوهات وحتى تأثير درجة الحرارة منخفض جدًا في المذبذب البلوري بسبب الميزة الفريدة للمادة البلورية. ال مذبذب كرستالى يستخدم مبدأ تأثير كهرضغطية لتوليد اهتزازات التردد. بنهاية هذه المقالة ، سنحصل على معرفة حول تعريف المذبذب الثاقب والرسم التخطيطي وتطبيقاته.
ما هو بيرس مذبذب؟
هذا هو نوع واحد من مذبذب إلكتروني تستخدم بشكل خاص في المذبذبات البلورية لإنشاء تردد ثابت من التذبذبات باستخدام مبدأ التأثير الكهروضغطي. نظرًا للتكلفة والحجم والتعقيد والقوة مقارنة بالمذبذبات القياسية ، فهي مفضلة على نطاق واسع في معظم الحلول والأجهزة المضمنة لإنشاء تذبذبات تردد مستقرة. يحتوي مذبذب الثقب البسيط على المكونات التالية مثل الرقمي العاكس ، المقاوم ، مكثفتان ، وواحد كريستال الكوارتز .
دائرة بيرس المذبذب
يوضح الشكل 1 التالي الرسم التخطيطي البسيط لمذبذب الثقب ويظهر الشكل 2 مخطط الدائرة المبسط لمذبذب خارقة. في الدائرة أعلاه ، يشير X1 إلى الجهاز البلوري ، والمقاوم R1 كمقاوم ردود الفعل ، و U1 عبارة عن عاكس رقمي ، و C1 و C2 هما المكثفات المتوازية المتصلة. هذه تأتي تحت جزء التصميم.
بيرس مذبذب مخطط الدائرة
عملية
مقاوم التغذية الراجعة R1 في الشكل 1 هو صنع عاكس خطي عن طريق شحن سعة إدخال العاكس من خرج العاكس وإذا كان العاكس مثاليًا عندئذٍ بمقاومة إدخال لانهائية وقيم مقاومة خرج صفرية. مع هذا ، يجب أن تكون الفولتية المدخلات والمخرجات متساوية. لذلك يعمل العاكس في المنطقة الانتقالية.
مبسط-بيرس-مذبذب-مخطط الدائرة
- يوفر العاكس U1 تحول الطور 180 درجة في الحلقة.
- توفر المكثفات C1 و C2 ، البلورة X1 معًا تحولًا إضافيًا في الطور بمقدار 180 درجة للحلقة لتلبية معايير إزاحة الطور Barkhausen للتذبذبات.
- بشكل عام ، يتم اختيار قيم C1 و C2 لتكون متساوية.
- في الشكل 1 من مذبذب بيرس ، الكريستال X1 هو وضع موازٍ مع C1 و C2 للعمل في المنطقة الاستقرائية. وهذا ما يسمى بلورة متوازية.
لتوليد التذبذبات عند تردد الرنين ، يجب أن تستوفي دائرة المذبذب الشرطين اللذين يطلق عليهما معايير باركهاوزن. هم انهم:
- يجب أن تكون قيمة حجم كسب الحلقة هي الوحدة.
- يجب أن يكون تحول الطور حول الحلقة 360 درجة أو 0 درجة.
إذا كان المذبذب يفي بالشرطين المذكورين أعلاه ، فيمكن أن يكون مذبذبًا جديرًا فقط. هنا ، هذا المذبذب يلبي الشرطين المذكورين أعلاه من خلال حلقة الدائرة واستخدام العاكس.
التطبيقات
ال تطبيقات مذبذب بيرس تشمل ما يلي.
- هذه المذبذبات قابلة للتطبيق في الحلول المضمنة والأجهزة ذات الحلقة المغلقة (PLL).
- في الميكروفونات والأجهزة التي يتم التحكم فيها بالصوت والأجهزة التي تحول الطاقة الصوتية إلى طاقة كهربائية في تلك الأجهزة ، تُفضل هذه الأجهزة نظرًا لعامل ثبات التردد الممتاز.
- نظرًا لتكلفة تصنيعها المنخفضة ، فهي مفيدة في معظم التطبيقات الإلكترونية الاستهلاكية.
وهكذا ، بيرس مذبذب هو مذبذب يستخدم على نطاق واسع في الحلول المدمجة وبعض الأجهزة بسبب صنع دائرته البسيطة وتردد الرنين المستقر. لا يمكن أن تؤثر أي معلمة على تردد الرنين. لذلك يمكن أن يولد ترددات ثابتة من التذبذبات. ولكن في عدد قليل من المحولات الرقمية ، يكون تأخير الانتشار صغيرًا جدًا. لذلك نحن بحاجة إلى التفكير في أيهما لا يحتوي على مزيد من التأخير في الانتشار.
