Oscillatoren
Een oscillator is een elektronische schakeling dat een periodiek signaal opwekt. Dit signaal wordt vervolgens gebruikt door een microcontroller om zijn kloksnelheid te bepalen.
De 3 populairste Oscillatoren
Wat is een kristal oscillator?
Een kristaloscillator is een elektronisch oscillator component dat de mechanische resonantie van een trillend kristal van piëzo-elektrisch materiaal, zoals kwarts, gebruikt om een elektrisch signaal met een zeer nauwkeurige frequentie te creëren. Het kristal dat in een kristaloscillator wordt gebruikt, is meestal gesneden in de vorm van een dunne schijf of een dunne staaf en is ontworpen om met een specifieke frequentie te trillen wanneer er een kleine elektrische stroom op wordt toegepast.
Sommige kristal oscillators hebben een frequentiebereik van een paar KHz tot een paar honderd MHz en ze kunnen worden gebruikt in veel verschillende soorten elektronische apparaten, waaronder klokken en timers, radiozenders en -ontvangers en computersystemen. Ze worden ook gebruikt in telecommunicatieapparatuur, test- en meetapparatuur en in vele andere soorten elektronische apparaten die nauwkeurige timing vereisen.
De stabiliteit en nauwkeurigheid van een kristaloscillator is over het algemeen veel hoger dan die van andere soorten elektronische oscillatoren, zoals LC- of RC-oscillatoren, en de frequentie van het output is extreem stabiel in de loop van de tijd en temperatuurveranderingen, waardoor ze ideaal zijn voor toepassingen die nauwkeurige timing en stabiliteit vereisen.
Hoe kan ik een oscillator aansluiten?
Een kristaloscillatorcircuit bestaat meestal uit een aantal componenten naast het kristal, waaronder een versterker en een feedbackcircuit, die samenwerken om een stabiel, nauwkeurig output te genereren. Het output is meestal een sinusgolf of een blokgolf en de frequentie van het signaal wordt bepaald door de eigenschappen van het kristal.
Het aansluiten van een kristaloscillator op een circuit is een relatief eenvoudig proces waarbij meestal een paar draden tussen de oscillator en het circuit worden aangesloten. De specifieke verbindingsmethode hangt af van het type kristaloscillator en het circuit waarop deze wordt aangesloten.
Hier is een basisoverzicht van het proces voor het aansluiten van een kristal oscillator op een circuit:
- Identificeer de pinnen op de oscillator: de meeste kristaloscillatoren hebben ten minste twee pinnen, één voor het ingangssignaal (of "drive") en één voor het output . Sommige kristaloscillatoren hebben mogelijk ook extra pinnen voor ground of andere functies.
- Verbind de ingangs- en output : verbind de ingangspen van de kristaloscillator met de output van de driver van het circuit (buffer) en de output van de kristaloscillator met de ingangspen van het circuit dat het timingsignaal nodig heeft.
- Sluit de ground aan (indien aanwezig): verbind de ground van de kristaloscillator met de ground van het circuit.
Het is altijd een goed idee om het datasheet van de fabrikant voor de specifieke oscillator te raadplegen voor meer gedetailleerde instructies over het aansluiten op een circuit en voor informatie over de spannings- en stroomvereisten van het apparaat.
Het is ook belangrijk op te merken dat kristaloscillator een passieve component is en dat het een buffertrap nodig heeft om het kristal aan te drijven en de ingang met hoge impedantie om te zetten in de output met lage impedantie die de rest van het circuit kan aansturen.
Welke frequentie heb ik nodig?
De frequentie van de kristaloscillator die je nodig hebt, hangt af van de specifieke toepassing waarin deze zal worden gebruikt. Verschillende elektronische apparaten en systemen hebben verschillende frequenties nodig, en het is belangrijk om een kristaloscillator te kiezen met de juiste frequentie voor je toepassing om het apparaat goed te laten functioneren.
Hier zijn een paar voorbeelden van veelvoorkomende toepassingen en de bijbehorende frequentiebereiken die doorgaans worden gebruikt:
- Microcontrollers en microprocessors: deze apparaten hebben vaak een klokfrequentie van enkele MHz nodig, met als gemeenschappelijke frequentie 16 MHz, 8 MHz en 4 MHz.
- Radiofrequentie (RF) toepassingen: Veel RF-toepassingen, zoals radio's en televisies, vereisen kristaloscillatoren met frequenties in het MHz-bereik, van enkele KHz tot enkele GHz.
- Klokken en timers: Kristaloscillatoren die worden gebruikt in klokken en timers hebben doorgaans frequenties in het KHz-bereik.
Het is belangrijk om de specificaties te controleren van het apparaat of circuit waarin je de kristaloscillator wilt gebruiken om er zeker van te zijn dat de frequentie die je kiest compatibel is.
