ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆ ಅನುರಣಕಗಳು: ಉದ್ದೇಶ, ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್, ಕ್ರಿಯೆಯ ತತ್ವ, ಬಳಕೆಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು

ಕ್ವಾರ್ಟ್ಜ್ ಅನುರಣಕಗಳು ಯಾವುದಕ್ಕಾಗಿ?

ಆಧುನಿಕ ಡಿಜಿಟಲ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್, ಮೈಕ್ರೊಪ್ರೊಸೆಸರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋಕಂಟ್ರೋಲರ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಪೂರ್ಣಗೊಂಡಿದೆ, ಗಡಿಯಾರದ ಆಂದೋಲನಗಳಿಲ್ಲದೆ ಸರಳವಾಗಿ ಯೋಚಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಮತ್ತು ಗಡಿಯಾರದ ಆಂದೋಲನಗಳನ್ನು ಪಡೆಯುವಲ್ಲಿ, ಜನರೇಟರ್ ಮತ್ತು ಆಂದೋಲನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆ ಇರುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಆಂದೋಲನ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಇರುವಲ್ಲಿ, ಅನುರಣನ ವಿದ್ಯಮಾನ ಮತ್ತು ಗುಣಮಟ್ಟದ ಅಂಶದಂತಹ ಪ್ರಮುಖ ನಿಯತಾಂಕವು ಅಗತ್ಯವಾಗಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿ ನಾವು ಕ್ವಾರ್ಟ್ಜ್ ಅನುರಣಕಗಳನ್ನು (ಆಂದೋಲಕಗಳು) ಪರಿಚಯಿಸಿದ್ದೇವೆ.

ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆ ರೆಸೋನೇಟರ್ (ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆ) ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟದ ಆವರ್ತನ ಸ್ಥಿರತೆಯೊಂದಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಆಂದೋಲನಗಳ ಜನರೇಟರ್ ಆಗಿದೆ, ಇದು ಸ್ಫಟಿಕ ಫಲಕದ ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ.

ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ತತ್ವದ ಪ್ರಕಾರ, ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆ ಅನುರಣಕವು ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆ ಆವರ್ತನ ಸ್ಥಿರೀಕರಣದೊಂದಿಗೆ ಆಂದೋಲಕವಾಗಿದೆ. ಅಂತಹ ಜನರೇಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಉಪಕರಣಗಳು, ಆವರ್ತನ ಮತ್ತು ಸಮಯದ ಮಾನದಂಡಗಳು, ಸ್ಫಟಿಕ ಗಡಿಯಾರಗಳು ಮತ್ತು ವಿವಿಧ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಉಪಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಥಿರವಾದ ಮಾಸ್ಟರ್ ಜನರೇಟರ್ ಆಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆ ಅನುರಣಕಗಳ ಅನನುಕೂಲವೆಂದರೆ ಅದು ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆಯ ಅನುರಣನ ಆವರ್ತನದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಸ್ಥಿರ ಆವರ್ತನಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಉತ್ಪಾದಿಸಬಲ್ಲದು ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಆವರ್ತನ ಶ್ರುತಿಯನ್ನು ಅನುಮತಿಸುವುದಿಲ್ಲ.

ಎಲ್ಲಾ ಸ್ಫಟಿಕ ಅನುರಣಕ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳನ್ನು ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಯಾವ ಸ್ಫಟಿಕ ಅನುರಣನ (ಸಮಾನಾಂತರ ಅಥವಾ ಸರಣಿ) ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದರ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಎರಡು ದೊಡ್ಡ ಗುಂಪುಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅತ್ಯಂತ ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಕ್ವಾರ್ಟ್ಜ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳು, ಇದರಲ್ಲಿ ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆಯು ಅದರ ಸಮಾನಾಂತರ ಅನುರಣನ ಆವರ್ತನಕ್ಕೆ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.

ಆದ್ದರಿಂದ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆ ಅನುರಣಕವು ಯಾವುದಕ್ಕೂ ಅಜೇಯ ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿದೆ ಆಸಿಲೇಟಿಂಗ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಮತ್ತು ಇಂಡಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಕ್ವಾರ್ಟ್ಜ್ ರೆಸೋನೇಟರ್‌ಗಳ ಅತ್ಯಧಿಕ ಕ್ಯೂ-ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ ಆಗಿದೆ. ಉತ್ತಮ LC ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ 300 ರ ಕ್ಯೂ-ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ತಲುಪಿದರೆ, ಕ್ವಾರ್ಟ್ಜ್ ರೆಸೋನೇಟರ್‌ನ ಕ್ಯೂ-ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ 10,000,000 ವರೆಗೆ ತಲುಪಬಹುದು. ನೀವು ನೋಡುವಂತೆ, ಶ್ರೇಷ್ಠತೆಯು ಹತ್ತಾರು ಬಾರಿ. ಹೀಗಾಗಿ, ಯಾವುದೇ ಆಸಿಲೇಟಿಂಗ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ಕ್ಯೂ-ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ನ ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ಕ್ವಾರ್ಟ್ಜ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ಗೆ ಹೋಲಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ.

ಅನುರಣನ ಆವರ್ತನದ ಮೇಲೆ ತಾಪಮಾನದ ಪರಿಣಾಮದ ಬಗ್ಗೆ ಹೇಳಬೇಕಾಗಿಲ್ಲ. ಅದೇ ಆಂದೋಲನ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ನ ಅನುರಣನ ಆವರ್ತನವು ಅದನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುವ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ನ TKE (ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್‌ನ ತಾಪಮಾನ ಗುಣಾಂಕ) ಮೇಲೆ ಬಲವಾಗಿ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಈ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆ ಅನುರಣಕಗಳು ವಿವಿಧ ಉದ್ದೇಶಗಳಿಗಾಗಿ ಗಡಿಯಾರದ ಆವರ್ತನ ಜನರೇಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಆಂದೋಲನದ ಮೂಲಗಳಾಗಿ ತಮ್ಮ ಸ್ಥಾನಗಳನ್ನು ದೃಢವಾಗಿ ಹಿಡಿದಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.

ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆ ಅನುರಣಕವು ಹೇಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತದೆ

ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆ ಅನುರಣಕವು ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು, ಅದು ಏನೆಂದು ನೆನಪಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳಲು ಸಾಕು ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಪರಿಣಾಮ… ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಸ್ಫಟಿಕದಿಂದ ಕತ್ತರಿಸಿದ ಕಡಿಮೆ-ತಾಪಮಾನದ ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆಯ (ಸಿಲಿಕಾನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್) ಸ್ಲ್ಯಾಬ್ ಅನ್ನು ಕಲ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಿ.ಸ್ಫಟಿಕದಿಂದ ವೇಫರ್ ಅನ್ನು ಕತ್ತರಿಸುವ ಕೋನವು ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಅನುರಣಕದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮೆಕಾನಿಕಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ನಿಕಲ್, ಪ್ಲಾಟಿನಂ, ಚಿನ್ನ ಅಥವಾ ಬೆಳ್ಳಿಯ ಪದರಗಳನ್ನು ಠೇವಣಿ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಈಗ ಈ ಪ್ಲೇಟ್‌ಗೆ ಎರಡೂ ಬದಿಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳನ್ನು ಜೋಡಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಘನ ತಂತಿಗಳನ್ನು ಅವುಗಳಿಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇಡೀ ರಚನೆಯನ್ನು ಸಣ್ಣ ಮೊಹರು ವಸತಿಗೃಹದಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಹೀಗಾಗಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮೆಕಾನಿಕಲ್ ಆಸಿಲೇಟಿಂಗ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಅನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗಿದೆ, ಇದು (ಕಡಿಮೆ-ತಾಪಮಾನದ ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆಯ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ) ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ತನ್ನದೇ ಆದ ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಸುವ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

ಈಗ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳಿಗೆ ಪರ್ಯಾಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದರೆ, ಅದರ ಆವರ್ತನವು ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಆಂದೋಲನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಅನುರಣನ ಆವರ್ತನಕ್ಕೆ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದೆ, ನಂತರ ಪ್ಲೇಟ್ ಯಾಂತ್ರಿಕವಾಗಿ ಸಂಕುಚಿತಗೊಳ್ಳಲು ಮತ್ತು ಗರಿಷ್ಠ ವೈಶಾಲ್ಯದೊಂದಿಗೆ ವಿಸ್ತರಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಪರಿಣಾಮದಿಂದಾಗಿ, ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದೆ ಅನ್ವಯಿಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ಆವರ್ತನವು ಅನುರಣನವಾಗಿದೆ, ರೆಸೋನೇಟರ್ನ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ. ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ ಆಂದೋಲಕ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನೊಂದಿಗೆ ಕ್ವಾರ್ಟ್ಜ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ನ ಸಾದೃಶ್ಯವಾಗಿದೆ. ಫಲಿತಾಂಶವು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಸರಣಿ LC ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗೆ ಹೋಲುತ್ತದೆ.

ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆ ಅನುರಣಕನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು

ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆ ಅನುರಣಕವನ್ನು ಸಮಾನವಾದ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಬಹುದು, ಇದರಲ್ಲಿ C0 ಲೋಹದ ಕೇಬಲ್ ಹೊಂದಿರುವವರು ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ಆರೋಹಿಸುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಧಾರಣವಾಗಿದೆ. ಸಿ 1, ಎಲ್ ಮತ್ತು ಆರ್ ಪ್ಲೇಟ್‌ನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮೆಕಾನಿಕಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದ ಪಡೆದ ನೈಜ ಆಂದೋಲನ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ನ ಅನಲಾಗ್‌ನಂತೆ ನೇರವಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ಲೇಟ್‌ನ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್, ಇಂಡಕ್ಟನ್ಸ್ ಮತ್ತು ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರತಿರೋಧವಾಗಿದೆ.

ನಾವು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಿಂದ ಆರೋಹಿಸುವಾಗ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ C0 ಅನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿದರೆ, ನಾವು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಸರಣಿ ಆಂದೋಲನ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ.ರೇಖಾಚಿತ್ರದಲ್ಲಿನ ಅನುರಣನದ ಪದನಾಮಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ, ಇದು ಫಲಕಗಳ ನಡುವೆ ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆಯನ್ನು ಸಂಕೇತಿಸುವ ಒಂದು ಆಯತದೊಂದಿಗೆ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ನಂತೆ ಕಾಣುತ್ತದೆ.

ಬೆಸುಗೆ ಹಾಕುವ ಮೂಲಕ ಬೋರ್ಡ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಫಟಿಕ ಅನುರಣಕಗಳ ಜೋಡಣೆ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಅಸೆಂಬಲ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, 573 ° C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆಯ ಅಧಿಕ ತಾಪವು ಸ್ಫಟಿಕದ ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ನಷ್ಟದಿಂದ ತುಂಬಿದೆ ಎಂದು ನೆನಪಿನಲ್ಲಿಡಬೇಕು.