पियर्स ऑसिलेटर: Difference between revisions

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[[Image:Pierce oscillator.svg|thumb|सरल पियर्स थरथरानवाला]]पियर्स ऑसिलेटर एक प्रकार का [[इलेक्ट्रॉनिक थरथरानवाला]] है जो विशेष रूप से पीजोइलेक्ट्रिक [[क्रिस्टल थरथरानवाला]] सर्किट में उपयोग के लिए उपयुक्त है। इसके आविष्कारक जी. डब्ल्यू. पियर्स | जॉर्ज डब्ल्यू. पियर्स (1872-1956) के नाम पर,<ref>{{Citation |first=George W. |last=Pierce |date=October 1923 |title=Piezoelectric crystal resonators and crystal oscillators applied to the precision calibration of wavemeters |journal=Proceedings of the American Academy of Arts and Sciences |volume=59 |issue=4 |pages=81–106 |doi=10.2307/20026061|jstor=20026061 |hdl=2027/inu.30000089308260 |hdl-access=free }}</ref><ref>{{cite patent |inventor1-first=George W. |inventor1-last=Pierce |title=विद्युत व्यवस्था|country=US |number=2133642 |fdate=1924-02-25 |pubdate=1938-10-18 }}</ref> पियर्स ऑसिलेटर [[कोलपिट्स ऑसिलेटर]] का व्युत्पन्न है। वस्तुतः सभी [[डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स]] क्लॉक ऑसिलेटर पियर्स प्रकार के होते हैं, क्योंकि सर्किट को न्यूनतम घटकों का उपयोग करके कार्यान्वित किया जा सकता है: एक सिंगल [[इन्वर्टर (लॉजिक गेट)]], एक रेसिस्टर, दो कैपेसिटर और [[क्वार्ट्ज क्रिस्टल]], जो एक उच्च चयनात्मक फिल्टर तत्व के रूप में कार्य करता है। . इस सर्किट की कम निर्माण लागत और क्वार्ट्ज क्रिस्टल की उत्कृष्ट आवृत्ति स्थिरता इसे कई [[उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स]] अनुप्रयोगों में अन्य डिज़ाइनों पर लाभ देती है।
[[Image:Pierce oscillator.svg|thumb|सरल पियर्स थरथरानवाला]]पियर्स दोलक एक प्रकार का [[इलेक्ट्रॉनिक थरथरानवाला|इलेक्ट्रॉनिक दोलक]] है जो विशेष रूप से पीजोइलेक्ट्रिक [[क्रिस्टल थरथरानवाला|क्रिस्टल दोलक]] परिपथ में उपयोग के लिए उपयुक्त है। इसके आविष्कारक, जॉर्ज डब्ल्यू पियर्स (1872-1956) के नाम पर,<ref>{{Citation |first=George W. |last=Pierce |date=October 1923 |title=Piezoelectric crystal resonators and crystal oscillators applied to the precision calibration of wavemeters |journal=Proceedings of the American Academy of Arts and Sciences |volume=59 |issue=4 |pages=81–106 |doi=10.2307/20026061|jstor=20026061 |hdl=2027/inu.30000089308260 |hdl-access=free }}</ref><ref>{{cite patent |inventor1-first=George W. |inventor1-last=Pierce |title=विद्युत व्यवस्था|country=US |number=2133642 |fdate=1924-02-25 |pubdate=1938-10-18 }}</ref> पियर्स दोलक [[कोलपिट्स ऑसिलेटर|कोल्पिट्स दोलक]] का व्युत्पन्न है। वस्तुतः सभी डिजिटल आईसी (IC) [[डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स]] घड़ी दोलक पियर्स प्रकार के होते हैं, क्योंकि परिपथ को न्यूनतम घटकों का उपयोग करके कार्यान्वित किया जा सकता है- एकल डिजिटल [[इन्वर्टर (लॉजिक गेट)|इन्वर्टर]], एक प्रतिरोधक, दो संधारित्र और [[क्वार्ट्ज क्रिस्टल]], जो एक उच्च चयनात्मक फिल्टर तत्व के रूप में कार्य करता है। इस परिपथ की कम निर्माण लागत और क्वार्ट्ज क्रिस्टल की उत्कृष्ट आवृत्ति स्थिरता इसे कई [[उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स]] अनुप्रयोगों में अन्य डिजाइनों पर लाभ प्रदान करती है।  


== ऑपरेशन ==
== संचालन ==
{{Expert needed|1=Electronics|reason=The description is confused about the operation of the circuit, and the diagrams do not show crucial phase lag components or the need for a high gain amplifier. The output of the amplifier should show a series R driving the first shunt C. That lag network is beyond cutoff so it has almost a 90 degree phase shift (and significant attenuation). The crystal is operated near series resonance, so it looks like a resistor, and that resistor forms a second lag network for almost another 90 degree phase shift. The inverting amplifier supplies 180 degree phase shift plus a little more because it is not infinite bandwidth. See, for example, Matthys pages 45&ndash;53|date=October 2019}}
यदि परिपथ में पूर्ण दोषरहित घटक होते हैं, तो C1 और C2 पर संकेत प्रत्येक के प्रतिबाधा के समानुपाती होंगे, और C1 और C2 पर संकेत वोल्टेज का अनुपात C2/C1 होगा। C1 और C2 समान आकार (एक सामान्य विन्यास) के साथ, C1 से C2 में धारा बिल्कुल बराबर होगा, लेकिन चरण से बाहर, प्रवर्धक से कोई धारा या प्रवर्धक से वोल्टेज लाभ की आवश्यकता नहीं है, और उच्च आउटपुट प्रतिबाधा प्रवर्धक की अनुमति देता है, या प्रवर्धक आउटपुट में एक अलग श्रृंखला प्रतिरोध का उपयोग करता है। सामान्य क्रिस्टल इसे उचित सन्निकटन बनाने के लिए दोषरहित होते हैं- प्रवर्धक अनुनादी परिपथ को नहीं चलाता है, लेकिन केवल इसके साथ तालमेल बिठाता है, जिससे हानि से मेल खाने के लिए पर्याप्त शक्ति मिलती है।
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यदि सर्किट में पूर्ण दोषरहित घटक होते हैं, तो C1 और C2 पर संकेत प्रत्येक के प्रतिबाधा के समानुपाती होंगे, और C1 और C2 पर सिग्नल वोल्टेज का अनुपात C2/C1 होगा। C1 और C2 समान आकार (एक सामान्य कॉन्फ़िगरेशन) के साथ, C1 से C2 में करंट बिल्कुल बराबर होगा, लेकिन चरण से बाहर, एम्पलीफायर से कोई करंट या एम्पलीफायर से वोल्टेज लाभ की आवश्यकता नहीं है, और एक उच्च आउटपुट प्रतिबाधा एम्पलीफायर की अनुमति देता है, या एम्पलीफायर आउटपुट में एक अलग श्रृंखला प्रतिरोध का उपयोग। सामान्य क्रिस्टल इसे एक उचित सन्निकटन बनाने के लिए दोषरहित होते हैं: एम्पलीफायर गुंजयमान सर्किट को नहीं चलाता है, लेकिन केवल इसके साथ सिंक में रहता है, नुकसान से मेल खाने के लिए पर्याप्त शक्ति प्रदान करता है।


एम्पलीफायर आउटपुट में कभी-कभी एक श्रृंखला रोकनेवाला दिखाया जाता है। जब उपयोग किया जाता है, तो एक श्रृंखला प्रतिरोधी लूप लाभ को कम कर देता है, और कुल लूप लाभ को एकता में बहाल करने के लिए एम्पलीफायर लाभ बढ़ाया जाना चाहिए। प्रवर्धक परिपथ में इस तरह के अवरोधक का उपयोग स्टार्टअप पर चरण बदलाव को बढ़ाने के लिए है, या जब क्रिस्टल सर्किट को लोड करके चरण से बाहर निकाला जाता है, और प्रवर्धक गैर-रैखिकता और क्रिस्टल ओवरटोन या नकली मोड के प्रभावों को समाप्त करने के लिए। यह पियर्स टोपोलॉजी के मूल संचालन का हिस्सा नहीं है।
प्रवर्धक आउटपुट में कभी-कभी एक श्रृंखला प्रतिरोधक दिखाया जाता है। जब उपयोग किया जाता है, तो श्रृंखला प्रतिरोधक लूप लाभ को कम कर देता है, और कुल लूप लाभ को पूर्णत्व में पुनः स्थापित करने के लिए प्रवर्धक लाभ बढ़ाया जाना चाहिए। प्रवर्धक परिपथ में इस तरह के प्रतिरोधक का उपयोग स्टार्टअप पर चरण बदलाव को बढ़ाने के लिए है, या जब क्रिस्टल परिपथ को लोड करके चरण से बाहर निकाला जाता है, और प्रवर्धक गैर-रैखिकता और क्रिस्टल अतिव्यापनों या कृत्रिम मोड के प्रभावों को समाप्त करने के लिए होता है। यह पियर्स टोपोलॉजी के मूल संचालन का भाग नहीं है।


=== बायसिंग रोकनेवाला ===
=== अभिनतीकरण प्रतिरोधक ===
आर<sub>1</sub> एक [[प्रतिक्रिया]] [[अवरोध]]क के रूप में कार्य करता है, इन्वर्टर को उसके संचालन के रैखिक क्षेत्र में बायस करता है और प्रभावी रूप से इसे एक उच्च-लाभ इन्वर्टिंग [[एम्पलीफायर]] के रूप में कार्य करने का कारण बनता है। इसे बेहतर ढंग से समझने के लिए, मान लें कि इन्वर्टर आदर्श है, अनंत इनपुट प्रतिबाधा और शून्य [[आउटपुट प्रतिबाधा]] के साथ। प्रतिरोधी इनपुट और आउटपुट वोल्टेज बराबर होने के लिए मजबूर करता है। इसलिए इन्वर्टर न तो पूरी तरह से चालू होगा और न ही पूरी तरह से बंद होगा, बल्कि संक्रमण क्षेत्र में काम करेगा, जहां इसका लाभ होगा।
''R''<sub>1</sub> [[प्रतिक्रिया]] [[अवरोध|प्रतिरोधक]] के रूप में कार्य करता है, इन्वर्टर को उसके संचालन के रैखिक क्षेत्र में अभिनतीकरण करता है और प्रभावी रूप से इसे उच्च-लाभ प्रतिलोम [[एम्पलीफायर|प्रवर्धक]] के रूप में कार्य करने का कारण बनता है। इसे बेहतर ढंग से समझने के लिए, इन्वर्टर को अनंत इनपुट प्रतिबाधा और शून्य [[आउटपुट प्रतिबाधा]] के साथ आदर्श मान लें। प्रतिरोधी इनपुट और आउटपुट वोल्टेज बराबर होने के लिए विवश करता है। इसलिए इन्वर्टर न तो पूरी तरह से चालू होगा और न ही पूरी तरह से बंद होगा, बल्कि संक्रमण क्षेत्र में काम करेगा, जहां इसका लाभ होगा।  


=== गुंजयमान यंत्र ===
=== अनुनादक ===
अत्यधिक कम लागत वाले अनुप्रयोग कभी-कभी पीजोइलेक्ट्रिक क्वार्ट्ज क्रिस्टल गुंजयमान यंत्र के बजाय पीजोइलेक्ट्रिक [[लीड जिरकोनेट टाइटेनेट]] क्रिस्टल [[सिरेमिक गुंजयमान यंत्र]] का उपयोग करते हैं।
अत्यधिक कम लागत वाले अनुप्रयोग कभी-कभी दाब वैद्युत् क्वार्ट्ज क्रिस्टल अनुनादक के स्थान पर [[लीड जिरकोनेट टाइटेनेट|दाब वैद्युत् पीजेडटी (PZT)]] क्रिस्टल [[सिरेमिक गुंजयमान यंत्र|सिरेमिक अनुनादक]] का उपयोग करते हैं।  


सी के साथ संयोजन में क्रिस्टल<sub>1</sub> और सी<sub>2</sub> एक पीआई नेटवर्क [[बंदपास छननी]] बनाता है, जो क्रिस्टल के लगभग गुंजयमान आवृत्ति पर आउटपुट से इनपुट तक 180 डिग्री [[ चरण में बदलाव ]] और वोल्टेज लाभ प्रदान करता है। इस संक्रिया को समझने के लिए, ध्यान दें कि दोलन की आवृत्ति पर, क्रिस्टल आगमनात्मक प्रतीत होता है। इस प्रकार, क्रिस्टल को एक बड़ा, उच्च-क्यू प्रारंभ करनेवाला माना जा सकता है। [[पाई नेटवर्क]] से 180° फेज शिफ्ट (यानी इन्वर्टिंग गेन) का संयोजन, और इन्वर्टर से नकारात्मक लाभ, सकारात्मक लूप गेन ([[सकारात्मक प्रतिक्रिया]]) में परिणत होता है, जिससे पूर्वाग्रह बिंदु R द्वारा निर्धारित होता है।<sub>1</sub> अस्थिर और दोलन के लिए अग्रणी।
''C''<sub>1</sub> और ''C''<sub>2</sub> के संयोजन में क्रिस्टल pi नेटवर्क [[बंदपास छननी|बैंड-पास फिल्टर]] बनाता है, जो 180 ° चरण बदलाव और आउटपुट से इनपुट तक क्रिस्टल की लगभग अनुनाद आवृत्ति पर वोल्टेज लाभ प्रदान करता है। इस संक्रिया को समझने के लिए, ध्यान दें कि दोलन की आवृत्ति पर, क्रिस्टल आगमनात्मक प्रतीत होता है। इस प्रकार, क्रिस्टल को एक बड़ा, उच्च-''Q'' प्रेरक माना जा सकता है। [[पाई नेटवर्क|pi नेटवर्क]] से 180° [[ चरण में बदलाव |चरण बदलाव]] (अर्थात प्रतिलोम लाभ) का संयोजन, और इन्वर्टर से ऋणात्मक लाभ, सकारात्मक लूप लाभ ([[सकारात्मक प्रतिक्रिया]]) में परिणत होता है, जिससे ''R''<sub>1</sub> द्वारा निर्धारित अभिनतीकरण बिंदु अस्थिर हो जाता है और दोलन की ओर अग्रसर होता है।


हाल ही में, सतह माइक्रोमशीनिंग द्वारा निर्मित एमईएमएस (माइक्रो-इलेक्ट्रो-मैकेनिकल-सिस्टम) गुंजयमान यंत्रों ने अल्ट्रा-लो पावर स्टेबल पियर्स ऑसिलेटर्स को सक्षम किया है। एमईएमएस गुंजयमान यंत्रों के छोटे रूप कारक ने अच्छी स्थिरता बनाए रखते हुए ऑसिलेटर की बिजली की खपत को बहुत कम कर दिया, उनके बहुत उच्च क्यू के लिए धन्यवाद।
हाल ही में, सतह माइक्रोमशीनिंग द्वारा निर्मित एमईएमएस (MEMS) (सूक्ष्म-विद्युत-यांत्रिक-प्रणाली) अनुनादक यंत्रों ने अति निम्न ऊर्जा स्थिर पियर्स दोलक को सक्षम किया है। एमईएमएस (MEMS) अनुनादक यंत्रों के छोटे रूप कारक ने अच्छी स्थिरता बनाए रखते हुए दोलक की बिजली की खपत को बहुत कम कर दिया, उनके बहुत उच्च Q के लिए धन्यवाद।  


=== अलगाव रोकनेवाला ===
=== वियोजन प्रतिरोधक ===
बायसिंग रेसिस्टर के अलावा आर<sub>1</sub>, रुआन लूरेन्स एक श्रृंखला प्रतिरोधी आर की दृढ़ता से अनुशंसा करते हैं<sub>s</sub> इन्वर्टर और क्रिस्टल के आउटपुट के बीच। श्रृंखला प्रतिरोधी आर<sub>s</sub> ओवरटोन दोलन की संभावना को कम करता है और स्टार्ट-अप समय में सुधार कर सकता है।<ref>{{Citation |first=Ruan |last=Lourens |publisher=Microchip |id=AN943 |title=Practical PICmicro Oscillator Analysis and Design |page=Figure 13: The position of Rs |url=http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00943A.pdf }}</ref> यह दूसरा प्रतिरोधक आर<sub>s</sub> इन्वर्टर को क्रिस्टल नेटवर्क से अलग करता है। यह सी में अतिरिक्त चरण बदलाव भी जोड़ देगा<sub>1</sub>.<ref name="Fairchild_AN340">{{Citation |url=http://www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-340.pdf |publisher=Fairchild Semiconductor Corporation |title=HCMOS Crystal Oscillators |id=Fairchild Semiconductor Application Note 340 |date=May 1983 |pages=1–2 |access-date=2007-05-30 |archive-url=https://web.archive.org/web/20130502174545/http://www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-340.pdf |archive-date=2013-05-02 |url-status=dead }</ref> 4 मेगाहर्ट्ज से ऊपर के पियर्स ऑसिलेटर्स को R के लिए प्रतिरोधक के बजाय एक छोटे संधारित्र का उपयोग करना चाहिए<sub>s</sub>.<ref name="Fairchild_AN340" />यह पक्षपाती रोकनेवाला आमतौर पर परजीवी को कम करने के लिए अपने रैखिक क्षेत्र में एक MOSFET पक्षपाती द्वारा कार्यान्वित किया जाता है।
अभिनतीकरण प्रतिरोधक ''R''<sub>1</sub> के अलावा, रुआन लूरेन्स इन्वर्टर और क्रिस्टल के आउटपुट के बीच श्रृंखला प्रतिरोधक ''R''<sub>s</sub> की दृढ़ता से अनुशंसा करते हैं। श्रृंखला प्रतिरोधक ''R''<sub>s</sub> अतिव्यापन दोलन की संभावना को कम करता है और स्टार्ट-अप समय में सुधार कर सकता है।<ref>{{Citation |first=Ruan |last=Lourens |publisher=Microchip |id=AN943 |title=Practical PICmicro Oscillator Analysis and Design |page=Figure 13: The position of Rs |url=http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00943A.pdf }}</ref> यह दूसरा प्रतिरोधक ''R''<sub>s</sub> इन्वर्टर को क्रिस्टल नेटवर्क से अलग करता है। यह ''C''<sub>1</sub> में अतिरिक्त चरण बदलाव भी जोड़ देगा।<ref name="Fairchild_AN340"><nowiki>{{Citation |url=</nowiki>http://www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-340.pdf |publisher=Fairchild Semiconductor Corporation |title=HCMOS Crystal Oscillators |id=Fairchild Semiconductor Application Note 340 |date=May 1983 |pages=1–2 |access-date=2007-05-30 |archive-url=https://web.archive.org/web/20130502174545/http://www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-340.pdf |archive-date=2013-05-02 |url-status=dead }</ref> 4 मेगाहर्ट्ज से ऊपर के पियर्स दोलको को ''R''<sub>s</sub> के लिए प्रतिरोधक के स्थान पर छोटे संधारित्र का उपयोग करना चाहिए।<ref name="Fairchild_AN340" /> यह अभिनतीकरण प्रतिरोधक प्रायः परजीवी को कम करने के लिए अपने रैखिक क्षेत्र में अभिनत एमओएसएफईटी (MOSFET) द्वारा कार्यान्वित किया जाता है।


== भार समाई ==
== भार समाई ==

Revision as of 22:39, 4 April 2023

सरल पियर्स थरथरानवाला

पियर्स दोलक एक प्रकार का इलेक्ट्रॉनिक दोलक है जो विशेष रूप से पीजोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल दोलक परिपथ में उपयोग के लिए उपयुक्त है। इसके आविष्कारक, जॉर्ज डब्ल्यू पियर्स (1872-1956) के नाम पर,[1][2] पियर्स दोलक कोल्पिट्स दोलक का व्युत्पन्न है। वस्तुतः सभी डिजिटल आईसी (IC) डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स घड़ी दोलक पियर्स प्रकार के होते हैं, क्योंकि परिपथ को न्यूनतम घटकों का उपयोग करके कार्यान्वित किया जा सकता है- एकल डिजिटल इन्वर्टर, एक प्रतिरोधक, दो संधारित्र और क्वार्ट्ज क्रिस्टल, जो एक उच्च चयनात्मक फिल्टर तत्व के रूप में कार्य करता है। इस परिपथ की कम निर्माण लागत और क्वार्ट्ज क्रिस्टल की उत्कृष्ट आवृत्ति स्थिरता इसे कई उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स अनुप्रयोगों में अन्य डिजाइनों पर लाभ प्रदान करती है।

संचालन

यदि परिपथ में पूर्ण दोषरहित घटक होते हैं, तो C1 और C2 पर संकेत प्रत्येक के प्रतिबाधा के समानुपाती होंगे, और C1 और C2 पर संकेत वोल्टेज का अनुपात C2/C1 होगा। C1 और C2 समान आकार (एक सामान्य विन्यास) के साथ, C1 से C2 में धारा बिल्कुल बराबर होगा, लेकिन चरण से बाहर, प्रवर्धक से कोई धारा या प्रवर्धक से वोल्टेज लाभ की आवश्यकता नहीं है, और उच्च आउटपुट प्रतिबाधा प्रवर्धक की अनुमति देता है, या प्रवर्धक आउटपुट में एक अलग श्रृंखला प्रतिरोध का उपयोग करता है। सामान्य क्रिस्टल इसे उचित सन्निकटन बनाने के लिए दोषरहित होते हैं- प्रवर्धक अनुनादी परिपथ को नहीं चलाता है, लेकिन केवल इसके साथ तालमेल बिठाता है, जिससे हानि से मेल खाने के लिए पर्याप्त शक्ति मिलती है।

प्रवर्धक आउटपुट में कभी-कभी एक श्रृंखला प्रतिरोधक दिखाया जाता है। जब उपयोग किया जाता है, तो श्रृंखला प्रतिरोधक लूप लाभ को कम कर देता है, और कुल लूप लाभ को पूर्णत्व में पुनः स्थापित करने के लिए प्रवर्धक लाभ बढ़ाया जाना चाहिए। प्रवर्धक परिपथ में इस तरह के प्रतिरोधक का उपयोग स्टार्टअप पर चरण बदलाव को बढ़ाने के लिए है, या जब क्रिस्टल परिपथ को लोड करके चरण से बाहर निकाला जाता है, और प्रवर्धक गैर-रैखिकता और क्रिस्टल अतिव्यापनों या कृत्रिम मोड के प्रभावों को समाप्त करने के लिए होता है। यह पियर्स टोपोलॉजी के मूल संचालन का भाग नहीं है।

अभिनतीकरण प्रतिरोधक

R1 प्रतिक्रिया प्रतिरोधक के रूप में कार्य करता है, इन्वर्टर को उसके संचालन के रैखिक क्षेत्र में अभिनतीकरण करता है और प्रभावी रूप से इसे उच्च-लाभ प्रतिलोम प्रवर्धक के रूप में कार्य करने का कारण बनता है। इसे बेहतर ढंग से समझने के लिए, इन्वर्टर को अनंत इनपुट प्रतिबाधा और शून्य आउटपुट प्रतिबाधा के साथ आदर्श मान लें। प्रतिरोधी इनपुट और आउटपुट वोल्टेज बराबर होने के लिए विवश करता है। इसलिए इन्वर्टर न तो पूरी तरह से चालू होगा और न ही पूरी तरह से बंद होगा, बल्कि संक्रमण क्षेत्र में काम करेगा, जहां इसका लाभ होगा।

अनुनादक

अत्यधिक कम लागत वाले अनुप्रयोग कभी-कभी दाब वैद्युत् क्वार्ट्ज क्रिस्टल अनुनादक के स्थान पर दाब वैद्युत् पीजेडटी (PZT) क्रिस्टल सिरेमिक अनुनादक का उपयोग करते हैं।

C1 और C2 के संयोजन में क्रिस्टल pi नेटवर्क बैंड-पास फिल्टर बनाता है, जो 180 ° चरण बदलाव और आउटपुट से इनपुट तक क्रिस्टल की लगभग अनुनाद आवृत्ति पर वोल्टेज लाभ प्रदान करता है। इस संक्रिया को समझने के लिए, ध्यान दें कि दोलन की आवृत्ति पर, क्रिस्टल आगमनात्मक प्रतीत होता है। इस प्रकार, क्रिस्टल को एक बड़ा, उच्च-Q प्रेरक माना जा सकता है। pi नेटवर्क से 180° चरण बदलाव (अर्थात प्रतिलोम लाभ) का संयोजन, और इन्वर्टर से ऋणात्मक लाभ, सकारात्मक लूप लाभ (सकारात्मक प्रतिक्रिया) में परिणत होता है, जिससे R1 द्वारा निर्धारित अभिनतीकरण बिंदु अस्थिर हो जाता है और दोलन की ओर अग्रसर होता है।

हाल ही में, सतह माइक्रोमशीनिंग द्वारा निर्मित एमईएमएस (MEMS) (सूक्ष्म-विद्युत-यांत्रिक-प्रणाली) अनुनादक यंत्रों ने अति निम्न ऊर्जा स्थिर पियर्स दोलक को सक्षम किया है। एमईएमएस (MEMS) अनुनादक यंत्रों के छोटे रूप कारक ने अच्छी स्थिरता बनाए रखते हुए दोलक की बिजली की खपत को बहुत कम कर दिया, उनके बहुत उच्च Q के लिए धन्यवाद।

वियोजन प्रतिरोधक

अभिनतीकरण प्रतिरोधक R1 के अलावा, रुआन लूरेन्स इन्वर्टर और क्रिस्टल के आउटपुट के बीच श्रृंखला प्रतिरोधक Rs की दृढ़ता से अनुशंसा करते हैं। श्रृंखला प्रतिरोधक Rs अतिव्यापन दोलन की संभावना को कम करता है और स्टार्ट-अप समय में सुधार कर सकता है।[3] यह दूसरा प्रतिरोधक Rs इन्वर्टर को क्रिस्टल नेटवर्क से अलग करता है। यह C1 में अतिरिक्त चरण बदलाव भी जोड़ देगा।[4] 4 मेगाहर्ट्ज से ऊपर के पियर्स दोलको को Rs के लिए प्रतिरोधक के स्थान पर छोटे संधारित्र का उपयोग करना चाहिए।[4] यह अभिनतीकरण प्रतिरोधक प्रायः परजीवी को कम करने के लिए अपने रैखिक क्षेत्र में अभिनत एमओएसएफईटी (MOSFET) द्वारा कार्यान्वित किया जाता है।

भार समाई

बाकी सर्किट में देखने पर क्रिस्टल से दिखाई देने वाली कुल धारिता को लोड कैपेसिटेंस कहा जाता है। जब कोई निर्माता एक समानांतर क्रिस्टल बनाता है, तो एक तकनीशियन एक विशेष निश्चित लोड कैपेसिटेंस (अक्सर 18 या 20 pF) के साथ एक पियर्स ऑसिलेटर का उपयोग करता है, जबकि क्रिस्टल को उसके पैकेज पर लिखी आवृत्ति पर दोलन करने के लिए ट्रिम करता है।

सही आवृत्ति पर संचालन सुनिश्चित करने के लिए, किसी को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि सर्किट में समाई क्रिस्टल की डेटा शीट पर निर्दिष्ट इस मान से मेल खाती है। लोड कैपेसिटेंस सीL श्रृंखला और समांतर सर्किट # सी के कैपेसिटर से गणना की जा सकती है1 और सी2, सी को ध्यान में रखते हुएi और सीo, इन्वर्टर का इनपुट और आउटपुट कैपेसिटेंस, और सीs, ऑसिलेटर, पीसीबी लेआउट, और क्रिस्टल केस (आमतौर पर 3–9 pF) से आवारा समाई:[5][6][7][8]

जब कोई निर्माता श्रृंखला क्रिस्टल बनाता है, तो तकनीशियन एक अलग ट्यूनिंग प्रक्रिया का उपयोग करता है। जब पियर्स ऑसिलेटर में एक श्रृंखला क्रिस्टल का उपयोग किया जाता है, तो पियर्स ऑसिलेटर (हमेशा की तरह) क्रिस्टल को लगभग समानांतर अनुनाद आवृत्ति पर चलाता है। लेकिन वह आवृत्ति एक श्रृंखला क्रिस्टल के पैकेज पर मुद्रित श्रृंखला गुंजयमान आवृत्ति से कुछ किलोहर्ट्ज़ अधिक है। लोड कैपेसिटेंस को बढ़ाने से पियर्स ऑसिलेटर द्वारा उत्पन्न आवृत्ति थोड़ी कम हो जाती है, लेकिन श्रृंखला गुंजयमान आवृत्ति तक इसे कम करने के लिए कभी भी पर्याप्त नहीं होता है।

संदर्भ

  1. ↑ Pierce, George W. (October 1923), "Piezoelectric crystal resonators and crystal oscillators applied to the precision calibration of wavemeters", Proceedings of the American Academy of Arts and Sciences, 59 (4): 81–106, doi:10.2307/20026061, hdl:2027/inu.30000089308260, JSTOR 20026061
  2. ↑ US 2133642, Pierce, George W., "विद्युत व्यवस्था", published 1938-10-18 
  3. ↑ Lourens, Ruan, Practical PICmicro Oscillator Analysis and Design (PDF), Microchip, p. Figure 13: The position of Rs, AN943
  4. ↑ 4.0 4.1 {{Citation |url=http://www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-340.pdf |publisher=Fairchild Semiconductor Corporation |title=HCMOS Crystal Oscillators |id=Fairchild Semiconductor Application Note 340 |date=May 1983 |pages=1–2 |access-date=2007-05-30 |archive-url=https://web.archive.org/web/20130502174545/http://www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-340.pdf |archive-date=2013-05-02 |url-status=dead }
  5. ↑ "शब्दों की क्वार्ट्ज क्रिस्टल शब्दावली" (PDF). Abracon Corporation. Retrieved 2007-06-06.
  6. ↑ "सीएक्स लघु क्रिस्टल" (PDF). Euroquartz. Archived from the original (PDF) on 2007-04-15. Retrieved 2007-06-06.
  7. ↑ Fox Electronics Technical Information
  8. ↑ "पियर्स-गेट ऑसिलेटर क्रिस्टल लोड गणना" (PDF). Crystek Crystals Corp. Retrieved 2008-08-26.


अग्रिम पठन

  • Matthys, Robert J. (1992). Crystal Oscillator Circuits (revised ed.). Malabar, Florida: Krieger Publishing. ISBN 0-89464-552-8.


बाहरी संबंध

  • Crystal Theory (PDF), Technical Notes, Somerset UK: EuroQuartz, n.d., archived from the original (PDF) on 2016-06-24, retrieved 8 February 2015
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