En kristalloscillator är en elektronisk oscillatorkrets som använder den mekaniska resonansen hos en vibrerande kristall av piezoelektriskt material, såsom kvarts, för att skapa en elektrisk signal med en mycket exakt frekvens. Kristallen som används i en kristalloscillator skärs vanligtvis i form av en tunn skiva eller en tunn stav och är utformad för att vibrera vid en specifik frekvens när en liten elektrisk ström appliceras på den.
Vissa kristalloscillatorer har ett frekvensområde mellan några KHz till några hundra MHz, och de kan användas i många olika typer av elektroniska enheter, inklusive klockor och timers, radiosändare och mottagare och datorsystem. De används också i telekommunikationsutrustning, test- och mätutrustning och i många andra typer av elektroniska enheter som kräver exakt timing.
Stabiliteten och noggrannheten hos en kristalloscillator är i allmänhet mycket högre än för andra typer av elektroniska oscillatorer, såsom LC- eller RC-oscillatorer, och frekvensen på utsignalen är extremt stabil över tid och temperaturförändringar, vilket gör dem idealiska för applikationer som kräver exakt timing och stabilitet.
En kristalloscillatorkrets består vanligtvis av ett antal komponenter utöver kristallen, inklusive en förstärkare och en återkopplingskrets, som samverkar för att generera en stabil, exakt utsignal. Utsignalen är vanligtvis en sinusvåg eller en fyrkantsvåg, och frekvensen för signalen bestäms av kristallens egenskaper.
Att ansluta en kristalloscillator till en krets är en relativt enkel process som vanligtvis innebär att man kopplar några ledningar mellan oscillatorn och kretsen. Den specifika anslutningsmetoden kommer att bero på typen av kristalloscillator och kretsen till vilken den är ansluten.
Här är en grundläggande översikt över processen för att ansluta en typisk kristalloscillator till en krets:
Det är alltid en bra idé att konsultera tillverkarens datablad för din specifika kristalloscillator för mer detaljerade instruktioner om hur du ansluter den till en krets och för information om enhetens spännings- och strömkrav.
Det är också viktigt att notera att kristalloscillator är en passiv komponent och den behöver ett buffertsteg för att driva kristallen och omvandla den höga impedansingången till lågimpedansutgången som kan driva resten av kretsen.
Frekvensen för kristalloscillatorn som du behöver beror på den specifika applikation där den kommer att användas. Olika elektroniska enheter och system kräver olika frekvenser och det är viktigt att välja en kristalloscillator med rätt frekvens för din applikation för att enheten ska fungera korrekt.
Här är några exempel på vanliga applikationer och motsvarande frekvensområden som vanligtvis används:
Det är viktigt att kontrollera specifikationerna för enheten eller kretsen där du planerar att använda kristalloscillatorn för att säkerställa att frekvensen du väljer är kompatibel.