Jump to content
fabrickijalex

Работа Кварцевого Резонатора.

Recommended Posts

Здравствуйте! Я хочу понять как кварцевый резонатор стабилизирует тактовую частоту микроконтроллера. Я знаю что на определённой частоте сопротивление кварца минимально и чисто активно. Но каким образом кварц работает именно на этой частоте, ведь он может работать на любой частоте, просто его сопротивление будет выше.

Edited by fabrickijalex

Share this post


Link to post
Share on other sites

Он не стабилизирует частоту, он колеблется с этой частотой. Резонансная механическая частота совпадает с резонансной электрической частотой. Но это весьма упрощенно. А дальше разложение Фурье, т.е. присутствуют (всегда) гармонические колебания. В первом приближении так...весьма упростил.

Share this post


Link to post
Share on other sites

http://ru.wikipedia.org/wiki/Кварцевый_резонатор

Раздел "Принцип действия"...


> Правила форума <

...из древних времен доходят до нас слухи о колдунах и волшебниках... - кто бы мог подумать, что так может начинаться дипломная работа по радиотехнике...

...это не дым от канифоли, нет... это души умерших транзисторов....

Первый закон Ома: никому не рассказывать про Ома!

Ну вот, а ты говорил ноль...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Повышаем уровень передаваемой мощности в однопарной сети Ethernet

В статье приведено описание новых гибридных разъемов для использования в SPE-приложениях. По сравнению с традиционными разъемами, в основе структуры которых лежит технология PoDL (Power over Data Line), предлагаемое решение содержит в себе дополнительные контакты питания, но сохраняет при этом компактные размеры. А работа с более высокими значениями тока значительно расширяет возможности применения предлагаемых разъемов в различных топологиях, по сравнению с PoDL.
Подробнее

Ну а что заставляет колебаться его с этой частотой? Внутренний генератор мк? Если это так тогда зачем нужен этот кварц?

http://ru.wikipedia.org/wiki/Кварцевый_резонатор

Раздел "Принцип действия"...

Это я понимаю. Я не понимаю что заставляет его колебаться с этой частотой.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вебинар «Новинки и решения Traco для промышленных и отраслевых приложений» (28.10.2021)

Компэл 28 октября приглашает всех желающих принять участие в вебинаре, где будет рассмотрена новая и перспективная продукция компании Traco. Мы подробно рассмотрим сильные стороны и преимущества продукции Traco, а также коснемся практических вопросов, связанных с измерением уровня шумов, промывкой изделий после пайки и отдельно разберем, как отличить поддельный ИП Traco от оригинала.

Подробнее

Вы не правы, существуют разные кварцы. Высокостабильные кварцы для генераторов работают только на основной частоте, на остальных( гармониках) могут и не работать. Есть гармониковые кварцы, у которых самая хорошая добротность на одной из гармоник, почти все ВЧ кварцы - гармониковые. У Кварца есть параллельный и последовательный резонансы, разнос их зависит от многих фпкторов, основной, ось среза. Писать можно долго, лучше книжку прочитать. " Справочник по кварцевым резонаторам" Поздняков П.Г. 1978г.

Edited by noise1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Популярные пружинные клеммники Degson со склада Компэл

Пружинные разъемные клеммники Degson с технологией Push-In обеспечивают надежное и безопасное электрическое соединение. При их использовании исключается возможность короткого замыкания в точке контакта, что гарантирует надежное соединение. Электрическая безопасность клеммных блоков подтверждается соответствием мировым стандартам UL, IEC и VDE.
Подробнее

Кварц заставляет генератор колебаться с его частотой, а не наоборот! В ещё большем упрощении кварц можно представить как некий "хитрый" конденсатор. А время заряда - разряда конденсатора есть произведение ёмкости на сопротивление, и при всех равных условиях почти просоянно. Вот тебе и контур. Пойдёшь по ссылке, что дал NebsteR станет всё ещё ясней!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Датчики дальности ST обеспечивают безопасность в период COVID-19

Оптические датчики приближения STMicroelectronics из семейства Flight Sense™, средства разработки и программное обеспечение для них позволяют как организовать бесконтактную работу торговых и информационных точек и соблюдение социальной дистанции в непростой эпидемический период, так и строить сложные пространственные системы вплоть до трехмерных моделей. Рассмотрим устройство для обнаружения и измерения расстояний до объектов без физического контакта, и инструментарий для его разработки, а также другие примеры.
Подробнее

Его заставляет колебаться энергия, которую вы подведете извне. По бочке удар кувалды, по кварцу активный элемент в схеме или внешние колебания в фильтре.:rolleyes:

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вы не правы, существуют разные кварцы....Ну я же сказал, что весьма упростил...не хотел перегружать...Вы, конечно же, правы!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вы не правы, существуют разные кварцы. Высокостабильные кварцы для генераторов работают только на основной частоте, на остальных( гармониках) могут и не работать.

Когда я писл что он может работать на любой частоте, просто его сопротивление будет выше, я имел в виду что если даже подключать два вывода кварца к батарейке, то кварц всё равно будет изгибаться.

Хорошо, тогда объясните пожалуйста, что происходит в момент подачи питания на мк. Т.е. переходные процессы.

Share this post


Link to post
Share on other sites

fabrickijalex, мы с Вами соседи, приятно, всё подробно смогу объяснить на месте! :D

Share this post


Link to post
Share on other sites

http://ru.wikipedia....цевый_резонатор

Раздел "Принцип действия"...

Это я понимаю. Я не понимаю что заставляет его колебаться с этой частотой.

Посмотрите сначала общий принцип действия автоколебательных систем

PS. Тему следует перенести в раздел для начинающих.

Edited by Andrey Z

Share this post


Link to post
Share on other sites

Кварц заставляет колебаться переменное электрическое поле. Просто всякая система стремится к равновесию, для генератора контроллера это устойчивое состояние находится близко к резонансной частоте кварца, при другой частоте просто происходит срыв колебаний. Чуть частота увеличится, изменится сопротивление кварца и нарушится условие возникновения автоколебаний - генератор притормозит слегка... и так далее.

Вообще кварц надо рассматривать не как конденсатор а как колебательный контур - Кристалл кварца при снятии напряжения выгибается в другую сторону и создает на выводах противоположный потенциал, как в колебательном контуре после его возмущения.

Edited by Alexeyslav

Учение - изучение правил. Опыт - изучение исключений.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Извините за вмешательство. Но меня всегда интересовал другой вопрос. Как появился в радиотехнике кварцевый резонатор? Кто обнаружил его свойства, при каких обстоятельствах и на основании чего?

К сожалению, история умалчивает историю появления на свет кварцевых резонаторов...


Слава антисионистам Владимиру Путину и Владимиру Квачкову!

Share this post


Link to post
Share on other sites
Изучение свойств кварца привело к открытию пьезоэлектрического эффекта, который заключается в появлении на поверхности кристалла кварца при его сжатии или растяжении одинаковых по величине, но разноименных электрических зарядов. Этот эффект впервые обнаружили и изучили в 1880 г. братья П. и Ж. Кюри на кристаллах турмалина и кварца; он получил название прямого пьезоэлектрического эффекта. В 1881 г. немецкий ученый Липпман, ознакомившись с работами Кюри, предположил существование обратного пьезоэлектрического эффекта, или механической деформации кристалла кварца, пропорциональной напряженности электрического поля. В том же году братья Кюри экспериментально подтвердили существование такого эффекта.

Дополнительно:

Пьезоэлектрический эффект был впервые открыт братьями Жаком и Пьером Кюри. Поль Ланжевен впервые использовал этот эффект в часовом резонаторе гидролокатора перед первой мировой войной. Первый кристальный резонатор, работающий на сегнетовой соли, был изготовлен в 1917 году и запатентован в 1918 году Александром М. Николсоном (Alexander M. Nicholson) из компании Bell Telephone Laboratories, хотя это оспаривалось Уолтером Гейтоном Кэди (Walter Guyton Cady), который изготовил кварцевый резонатор в 1921 году. Некоторые улучшения в кварцевые резонаторы вводились позже Льюисом Эссеном и Джорджом Вашингтоном Пирсом (George Washington Pierce).

Первые стабильные по частоте кварцевые резонаторы были разработаны в 1920—30-х годах. Начиная с 1926 года, кварцевые резонаторы на радиостанциях использовались в качестве задающих несущую частоту элементов. В то же время резко возросло количество компаний, начавших выпускать кварцевые резонаторы; только до 1939 года в США было выпущено более чем 100 000 ед.

ЗЫ: никто ничего не умалчивает, надо только более-менее уметь читать и спрашивать гугл :)


> Правила форума <

...из древних времен доходят до нас слухи о колдунах и волшебниках... - кто бы мог подумать, что так может начинаться дипломная работа по радиотехнике...

...это не дым от канифоли, нет... это души умерших транзисторов....

Первый закон Ома: никому не рассказывать про Ома!

Ну вот, а ты говорил ноль...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Из опыта, могу добавить - иногда кварцевый резонатор в цифровых схемах ( в цепях задающего генератора) может вести себя странно т.е. генератор при включении может незапуститься, поменяв полярность кварца ( ну как поменять полярность резистора, т.е. развернуть на 180 гр.) :D - кварц начинает "резонировать". Это связано с особенностью М/С т.е. если скорость нарастания каждого "ящика" одинакова - генератор не запуститься т.е - мультивибратор не должен иметь устойчивого состояния.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Снова возвращаясь к казалось бы простейшему вопросу, желаю обсудить тактовую частоту МК. В любительской среде бытует мнение о возможности регулирования тактовой частоты в небольших пределах с помощью подстроечного конденсатора. Однако в документации на микроконтроллеры об этом не говорится ни слова.

Проблема точности частоты, казалось бы, решаема обычным кварцевым резонатором. Ведь на нём написано, например, 10.000 мГц. И точка. Но практические опыты показывают, либо кварц не точен, либо на конечную частоту генерации тактовых импульсов влияют емкости конденсаторов и емкости между дорожками.

В частности речь пойдёт о старом китайском кварце выпуска 1980-х, пролежашем много лет в коробочке и подвергавшимся механическим вибрациям. Часы на МК постоянно спешат. Так, при ёмкости конденсаторов (как указано в даташите: 15 - 30 пФ) в 15 пикофарад часы спешат примерно на минуту в сутки, а после замены на 33 пФ они начинают отставать на 10-20 секунд.

Неточные часы на МК, что это - сложная проблема в принципе, плохой кварц, неправильно подобранные емкости, отсутствие подстройки или неверная разводка платы?


Слава антисионистам Владимиру Путину и Владимиру Квачкову!

Share this post


Link to post
Share on other sites
10.000 мГц
Наверное 10.000 кГц, 10000-миллигерцовых кварцев не существует, минимальная частота 32768 Гц. Не путайте "мега" и "микро"
Неточные часы на МК, что это - сложная проблема в принципе, плохой кварц, неправильно подобранные емкости, отсутствие подстройки или неверная разводка платы?
Все это решается программным способом, это проще чем подгонять конденсаторы. То есть да, ими можно регулировать в каких-то пределах, но программно - проще.

И еще, если не ошибаюсь, для кварцев критичным является скорее термостабильность чем абсолютная точность.


Ругался на отсутствие форматирования исходного кода (включая отсутствие осмысленных комментариев и наличие неубранного после конфигуратора мусора) не менее 15 раз.

Часть моих наработок.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ясен пень, что имеется ввиду 10.000 МГц, а не мГц...

ЗЫ: и каким боком приставка "м" стала "микро"?


> Правила форума <

...из древних времен доходят до нас слухи о колдунах и волшебниках... - кто бы мог подумать, что так может начинаться дипломная работа по радиотехнике...

...это не дым от канифоли, нет... это души умерших транзисторов....

Первый закон Ома: никому не рассказывать про Ома!

Ну вот, а ты говорил ноль...

Share this post


Link to post
Share on other sites

да, прошу прощения, мили, смысл изменится ненамного.


Ругался на отсутствие форматирования исходного кода (включая отсутствие осмысленных комментариев и наличие неубранного после конфигуратора мусора) не менее 15 раз.

Часть моих наработок.

Share this post


Link to post
Share on other sites

А как сам генератор частоты подстраивается под кварцевый резонатор? Понятно что резонатор колеблется со своей частотой. Но генератор, который подает на него ток, изначально должен колебаться с любыми частотами и в момент включения настраиваться на частоту резонатора. Вот тут и интересует как именно он может колебаться на разных частотах и как может настраиваться на нужную частоту?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Генератор без кварца - не генератор. Он им становится только в купе с кварцем, который и задает частоту всего устройства за счет своей работы в цепи генератора. :)

Почитайте по ссылке выше...

Share this post


Link to post
Share on other sites

В Википедии? Все равно не совсем понятно. Есть такое предположение. Мы подаем на кварц постоянный ток, кварц изгибается, в результате создается высокое сопротивление и ток пропадает в цепи. Кварц возвращается в исходное положение, сопротивление уменьшается и ток снова появляется.

Есть второе предположение. Там написано про противо-ЭДС, то есть кварц накапливает заряды (энергию) и потом разряжается.

Хоть одно из предположений правильное?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Нет.

Если ударить по кварцу, он будет колебаться с резонансной частотой. За счет пьезоэффекта на определенных гранях будет появляться заряд, пропорциональный изгибу. Поскольку подобные механические колебания описываются синусоидальным законом (затуханием пренебрегаем, кварцы делают добротными), заряд также будет меняться по синусоидальному закону. Генератор этот заряд снимает, усиливает и подает обратно на кварц, чем компенсирует затухание.

Первичный импульс ("удар" по кварцу) скорее возникает не от механического удара, а от подачи импульса напряжения при включении питания.

В сильном упрощении это выглядит так. Хотите подробнее - читайте литературу.


Ругался на отсутствие форматирования исходного кода (включая отсутствие осмысленных комментариев и наличие неубранного после конфигуратора мусора) не менее 15 раз.

Часть моих наработок.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Guest ss56

Где раздобыть кварц на " около-часовую" частоту (16-50 кГц) ?

Когда-то применялся в отечественных часах на 16,384 кГц, но сейчас найти не удается

Share this post


Link to post
Share on other sites

Скорей это будет керамический резонатор, по крайней мере раньше такие бескорпусные были - на любую частоту можно было сделать подрезанием кристалла. Можно использовать 32768 и поделить на два триггером в счётном режиме.


Учение - изучение правил. Опыт - изучение исключений.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You are posting as a guest. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...

  • Сообщения

    • если применить ОРИГИНАЛ, а не реплику от того же монстра СТ, например, то совпадение  более 95%, есть ошибки в моделях библиотечных, но это другая тема.
    • Бери тогда среднее значение:1,27...1,28.На практике так и есть примерно...
    • А где песня то? Рамсы
    • Ну если все детали РЕАЛЬНО исправны, то тогда остаётся смотреть, не нарушена ли где металлизация отверстий...
    • Ты зарегистрировался что-бы нам об этом сообщить, а что ты нам расскажешь об оставшихся 150 электростанциях.  @маршал СМИ: в Японии остановили реактор АЭС из-за невыполнения мер против терроризма ТОКИО, 24 октября. /ТАСС/. Японская энергетическая компания Kansai Electric Power 23 октября остановила работу третьего реактора атомной электростанции (АЭС) "Михама" в префектуре Фукуи на западе Японии из-за невыполнения мер по укреплению инфраструктуры против террористических актов. Об этом в воскресенье сообщил телеканал NHK. https://tass.ru/mezhdunarodnaya-panorama/12747769 @маршал В "Росэнергоатоме" назвали остановку одного из блоков Ростовской АЭС плановой Энергоблок № 2 Ростовской атомной электростанции был планово остановлен в связи с обнаружением дефекта трубопровода теплообменной системы, утечки радиации не произошло. Об этом сообщает РИА Новости со ссылкой на пресс-службу оператора всех АЭС в России концерна "Росэнергоатом". Подробнее: https://www.m24.ru/news/proisshestviya/21102021/188647?utm_source=CopyBuf @маршал Калининская АЭС остановила работу энергоблока №4 https://tverigrad.ru/publication/kalininskaja-ajes-ostanovila-rabotu-jenergobloka-4/ @маршал А это вообще трагедия, правда о ней ни кто не слышал, но ведь это ТЭЦ значит всё трагедия .... Банкротство «Пулковской ТЭЦ» продлили до 7 марта 2022 года Арбитражный суд города Санкт-Петербурга и Ленинградской области продлил до 7 марта 2022 года процедуру банкротства ООО «Пулковская ТЭЦ». Компания была объявлена несостоятельным должником еще в сентябре 2016 года. Согласно первоначальному решению того же суда, конкурсное производства по упрощенной процедуре ликвидируемого должника должна была завершиться 5 марта 2017 года. Однако, каждый раз всплывают обстоятельства, вынуждающее передвигать дедлайн. ООО «Пулковская ТЭЦ» создано в 2007 году для организации эксплуатации котельной ЗАО «Лето» (бывший поставщик свежих огурцов и зелени на столы ленинградцев, ныне территория агрофирмы застроена жильем и коммерческими объектами). Банкротство ТЭЦ было инициировано по заявлению физического лица Елены П. Конкурсным управляющим является Анна Нехина из Союза арбитражных управляющих «Авангард». https://www.eprussia.ru/news/base/2021/4910252.htm
    • Названа страна с самым высоким уровнем смертности от COVID-19 в мире Самым пострадавшим в контексте смертности от коронавируса стало государство Перу. В стране с населением 33 миллиона человек с начала пандемии зарегистрировано более 2,2 миллиона случаев заражения и более 200 000 смертей, рассказывает Joinfo.com. Статистика Перу. Данные Университета Джона Хопкинса Местные медики утверждают, что в Перу свирепствует вариант Дельта. Уровень смертности в стране в последнее время значительно снизился: на это, по мнению экспертов, влияет осознанность населения и повышение уровня вакцинации. Еще в апреле 2021 года в Перу еженедельно умирали более 2500 человек, то сейчас официальная статистика гласит, что не удается спасти около 170 пациентов. Правительство надеется к концу года вакцинировать 70 процентов населения старше 12 лет. Недавно, в связи с уменьшением числа ежедневных смертей от COVID, правительство Перу ослабило некоторые ограничения. Ночное движение в стране ограничено только двумя часами в сутки, а рестораны, наконец, могут работать на полную мощность, пишет агентство Anadolu. По количеству смертей в Латинской Америке Перу уступают только Бразилия и Мексика, хотя население этих стран почти в семь и четыре раза больше соответственно. Кажется, что пандемия коронавируса охватила весь мир, но если начать детальнее изучать карту COVID-19, то окажется, что в маленькой немецкой деревушке нет ни одного зараженного. Почему заболевание "обошло" небольшой населенный пункт стороной?    Я думал, что опять Россия будет ...

  • Модуль камеры OV7670 640x480

×
×
  • Create New...