স্ফটিক ক্যাপাসিটারগুলিকে কেন সিরিজ হিসাবে বিবেচনা করা হয়?


13

আমি একটি MCU এর ক্লকিং জন্য একটি ক্রিস্টাল এবং ক্যাপাসিটারগুলিকে বাছাই করার চেষ্টা করছি, এবং, আমি কি বোঝা থাকেন থেকে, আমার স্ফটিক 30pF (এটা নির্দিষ্ট করা হচ্ছে একটি লোড ক্যাপ্যাসিট্যান্স প্রয়োজন উপাত্তপত্র ঠিকমত কাজ করার জন্য)। আমি যেভাবে এটি করেছি তা হ'ল:

পরিকল্পিত

এই সার্কিটটি অনুকরণ করুন - সার্কিটল্যাব ব্যবহার করে স্কিম্যাটিক তৈরি করা হয়েছে

তবে, সবাই আমাকে বলছে আমার এটি করা উচিত:

পরিকল্পিত

এই সার্কিট অনুকরণ

কারণ ক্যাপাসিটারগুলি একরকম সিরিজে রয়েছে। এটি আমার কাছে শূন্য ধারণা তৈরি করে: আমি আরও একটি ক্যাপাসিটার ব্যবহার করছি, এবং ডানদিকে ক্যাপাসিটারটি ইনভারটারের নিম্ন-প্রতিবন্ধী আউটপুটটির পাশেই রয়েছে, সুতরাং আমি কেবল এটি সিরিজে দেখতে পাচ্ছি না। এছাড়াও, আমার ডিজাইনে আরও কম ক্যাপাসিটার ব্যবহার করা হয়েছে। আমি কী মিস করছি?

উত্তর:


10

লোড ক্যাপাসিট্যান্সের দুটি দিক রয়েছে। স্ফটিকটি যা দেখছে তা হ'ল স্ফটিকের দুই প্রান্তের মধ্যবর্তী ক্যাপাসিট্যান্স। সাধারণত অসিলেটর সার্কিটের স্ফটিক এবং গ্রাউন্ডের এক প্রান্তের মধ্যে কিছু ক্যাপাসিট্যান্সের প্রয়োজন হবে তবে স্ফটিকের পক্ষে এটির কম গুরুত্ব নেই।

যদি স্ফটিকের দুটি প্রান্তটি নিখুঁত অ্যান্টি-ফেজ ফ্যাশনে উপরে ও নিচে চলতে থাকে এবং দুটি লোড ক্যাপাসিটর প্রশস্ততার বিপরীত অনুপাত অনুসারে আকার ধারণ করে, তবে একটি ক্যাপাসিটার থেকে স্থলে প্রবাহিত স্রোত স্থল থেকে প্রবাহিত অবিকল সাথে মিলবে would অন্য ক্যাপাসিটার, যেমন যদি একটি সংযোগ বিচ্ছিন্ন স্থল তবে ক্যাপাসিটারগুলি একে অপরের সাথে সংযুক্ত করে ছেড়ে যায় তবে সার্কিট অপারেশন প্রভাবিত হবে না। সেই পরিস্থিতিতে এটি সুস্পষ্ট যে ক্যাপাসিট্যান্সের সিরিজটির মূল্য কেন বিবেচিত হবে, কারণ কেবলমাত্র ক্যাপাসিট্যান্স সিরিজটিতে দুটি ক্যাপাসিটারের সাথে জড়িত।

অনুশীলনে স্ফটিকের দুটি প্রান্তটি প্রায় 180 ডিগ্রি দূরে দোলায় না এবং ক্যাপাসিটারগুলি প্রশস্ততা অনুপাতের সাথে মাপার জন্য মাপসই হয় না, তাই ক্যাপগুলিতে একটি সামান্য স্থল প্রবাহ প্রবাহিত হয়, তবে এটি সাধারণত কেবলমাত্র একটি ছোট অংশ থাকে মোট ক্যাপ বর্তমান, সুতরাং প্রভাবশালী আচরণ এখনও সিরিজের দুটি ক্যাপের মতো।


কেন কারেন্টটি C2 এর মধ্য দিয়ে যায় তা আদৌ যায় না? বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল এই বর্তমান উত্স করতে সক্ষম হওয়া উচিত নয়?
ফ্র্যাঙ্কোভিএস

3
@ ফ্র্যাঙ্কভিএস: একটি দোলক সার্কিটে, বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল খুব সীমিত আউটপুট বর্তমান হিসাবে নকশা করা হবে; যদি বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল এইভাবে সীমাবদ্ধ না হয় তবে সিরিজে একটি প্রতিরোধক যুক্ত করা প্রয়োজন। উচ্চ-বর্তমান আউটপুট সহ একটি বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল ব্যবহার করুন এবং কোনও প্রতিরোধকের অকাল স্ফটিক ব্যর্থতার কারণ হতে পারে।
সুপারক্যাট

আহ, যা সিরিজের জিনিসটি ব্যাখ্যা করে। তবে কেন কেবল স্ফটিক জুড়ে একটি 30pF ক্যাপ ব্যবহার করবেন না?
ফ্র্যাঙ্কোভিএস

2
@ ফ্র্যাঙ্কভিএস: যদি গ্রাউন্ডে কোনও ক্যাপাসিটেন্স না থাকত এবং ইনভার্টারের অনেকগুলি ইনপুট ভোল্টেজ থাকে যা আউটপুটকে না উত্সকে স্রোতে বা ডুবিয়ে দেয়, তবে যখনই ইনপুটটি এ জাতীয় ভোল্টেজে থাকে স্ফটিকের উভয় প্রান্ত ভাসমান হত। কেউ সম্ভবত একটি ক্যাপ স্ফটিকের সাথে সমান্তরালভাবে স্থাপন করতে পারেন এবং এর দ্বিতীয় প্রান্তে দ্বিতীয় ক্যাপটি স্থাপন করতে পারেন, তবে সাধারণ ফ্যাশনে সঠিকভাবে আকারের জোড়া ক্যাপাসিটর ব্যবহার করা আরও কার্যকর হবে।
সুপারক্যাট

5

এই স্কিম্যাটিক ঘোরানো দেখায় যে আপনি কেন স্ফটিক জুড়ে ক্যাপাসিট্যান্সকে সিরিজের মতো ব্যাখ্যা করতে পারেন। লোডটি XTAL জুড়ে পরিমাপ করা হয় এবং স্থলটির সাথে তুলনামূলক নয়

পরিকল্পিত

এই সার্কিটটি অনুকরণ করুন - সার্কিটল্যাব ব্যবহার করে স্কিম্যাটিক তৈরি করা হয়েছে


2
আসলে, তবে এটি নির্ভর করে যেখানে এম্পটি সংযুক্ত রয়েছে। তবে ওপি পোস্ট করেছে পিয়ার্স দোলনা ; আরও বিশদ গণনা পি তে পাওয়া যায় 3 এখানে , তবে এটি আপনি যেমন বলেছিলেন তেমন অনুমান করা যায়।
ফিজ

4

এটি সত্য যে প্রাচীন অ্যাপনেটস / ডেটাশিটগুলিতে আপনি যে বগ স্ট্যান্ডার্ড পিয়ার্স অসিলেটর ডিজাইনটি খুঁজে পেতে পারেন তা সমান ক্যাপাসিটার ব্যবহার করে:

এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

তবে প্রকৃতপক্ষে কেবল এটিই সম্ভব নয় যেটি সম্ভবত কাজ করতে পারে , যদিও আমি দেখতে পাচ্ছি যে ডান ক্যাপের পরিবর্তে বামটিই একটি বাম থেকে বেরিয়ে গেছে:

এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

আপনি কোন ফ্রিকোয়েন্সি লক্ষ্য করছেন তা আপনি বলছেন না ... বা আপনি কী অ্যাম্প / চিপ ব্যবহার করছেন তা বলছেন না। সবাই যার যা কোন ব্যাপার যদি আপনার নিজস্ব ডিজাইন বদলে কিছু পাকপ্রণালীর সুপারিশ অনুসরণ করতে চান।

এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

এমনকি আরও সাধারণ নকশার পদ্ধতির খুব কমপক্ষে ব্যবহৃত এম্পের ইনপুট এবং আউটপুট ধারণক্ষমতা বিবেচনা করা উচিত:

এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

যদি আপনি কেবলমাত্র এক্সটালের একপাশে একটি বড় ক্যাপ রাখেন, তবে অন্যদিকে আপনার অ্যাম্পের ইনপুট (বা আউটপুট) ক্যাপাসিট্যান্সের কেবলমাত্র একটি ছোট ক্যাপ থাকে, মোট (সিরিজ) ক্যাপাসিটেন্সটি কত হবে? এটি সম্ভবত অপ্রত্যাশিত এবং ছোট ক্যাপাসিটেন্স দ্বারা আধিপত্য হবে।

ছোট ক্যাপাসিটেন্সগুলি দেখে xtal কে বিচ্ছিন্ন করা তার স্থায়িত্বের উন্নতির একটি উপায় (যদিও এই উত্তরোত্তর স্কিমটি খুব কম ব্যবহৃত হয়, যতদূর আমি জানি)।

এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

এবং 1 ম অ্যাপনেটে ফিরে আসছি:

অসিলেটর ডিজাইনটি সর্বোপরি একটি অসম্পূর্ণ শিল্প। তাত্ত্বিক এবং পরীক্ষামূলক ডিজাইনের কৌশলগুলির সংমিশ্রণগুলি ব্যবহার করা উচিত।

সুতরাং নিজের চেষ্টা করুন [প্রথমে সিমের মধ্যে প্রথমে] এবং তারপরে আসল বোর্ডে দেখুন এবং দেখুন cap ক্যাপটি সংরক্ষণ করার চেষ্টা করা উপযুক্ত কিনা।

এবং যেহেতু এম্প / ড্রাইভারের বৈশিষ্ট্যগুলি গুরুত্বপূর্ণ, তাই এসটি অ্যাপনোটের এই বিট পরামর্শটিও নোট করুন :

অনেক স্ফটিক প্রস্তুতকারক অনুরোধের ভিত্তিতে মাইক্রোকন্ট্রোলার / স্ফটিক যুগলতা সামঞ্জস্যতা পরীক্ষা করতে পারেন। যদি জুটিটি বৈধ হিসাবে বিবেচিত হয় তবে তারা প্রস্তাবিত সিএল 1 এবং সিএল 2 মানগুলির পাশাপাশি দোলকের নেতিবাচক প্রতিরোধের পরিমাপ সহ একটি প্রতিবেদন সরবরাহ করতে পারে।

অবশেষে, দোলকের আউটপুট ভোল্টেজ বাড়ানোর উদ্দেশ্যে কখনও কখনও এই ক্যাপগুলির মধ্যে একটি ভারসাম্যহীনতা প্রবর্তন করা হয় (এর জন্য আপনাকে বামদিকে একটি ছোট করা প্রয়োজন), তবে এটি অক্স্টলে শক্তি অপচয়ও বৃদ্ধি করে:

এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন


4

স্ফটিক ক্যাপাসিটারগুলিকে সিরিজে সংযুক্ত হিসাবে বিবেচনা করা আমার পক্ষে সহায়ক মনে হয় না। তারা উভয় একই কাজ করে কিন্তু সার্কিটের বিভিন্ন অংশে কাজ করে। প্রথম ক্যাপাসিটার (এবং সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ একটি) ইনভার্টারের ইনপুটটিতে ফিরে ফিডে রয়েছে: -

এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

উপরের ছবির বাম অংশে 10 মেগাহার্জ স্ফটিকের সাথে একটি 20 পিএফ ক্যাপাসিটার (সি 3) স্থলভাগের সমতুল্য সার্কিট দেখায়। ভি 1 ড্রাইভিং উত্স এবং ডানদিকে আমি ফ্রিকোয়েন্সি এবং পর্ব প্রতিক্রিয়া প্লট করেছি। আর 2 এর উপস্থাপকটিও নোট করুন (যা আমি আরও নীচে ব্যাখ্যা করব)।

মাত্র 10MHz এর উপরে সার্কিটের ফেজ কোণটি প্রায় 180 ডিগ্রি এবং এটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ স্ফটিকটি একটি ইনভার্টার দ্বারা চালিত হয়। বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল 180 ডিগ্রি ফেজ শিফট (ওরফে বিপরীত) উত্পাদন করে এবং স্ফটিক এবং এর বহিরাগত ক্যাপাসিটারগুলি আরও 180 ডিগ্রি উত্পাদন করে তাই 360 ডিগ্রি এবং ইতিবাচক প্রতিক্রিয়া।

দোলনা বজায় রাখার জন্য উপার্জনটি ১ এর চেয়ে বেশি হওয়া উচিত above উপরের চিত্রটির বিষয়ে, 10 মেগা হার্জের চেয়ে খুব সামান্য সার্কিটটি লাভ উত্পাদন করে যেমন এইচ (গুলি) 1 এর চেয়ে বেশি এবং নেটওয়ার্ক 180 ডিগ্রি ফেজ শিফট তৈরি করত দোলন ঘটবে ।

স্ফটিকের ড্রাইভিং দিকে অতিরিক্ত ক্যাপাসিটার যুক্ত করবেন কেন?

এটি কেবল স্ফটিককে খুব শক্তভাবে চালিত হওয়া থেকে বিরত রাখে না তবে ফেজ শিফটের কয়েকটি অতিরিক্ত ডিগ্রি সরবরাহ করে এবং সার্কিটকে দোলন করতে দেয়। আর -2 লেবেলযুক্ত 100 ওহম প্রতিরোধকের দিকে লক্ষ্য করুন - এটি স্রোতে স্রোতকে সীমাবদ্ধ করে তবে, এই পর্যায়ে অতিরিক্ত ক্যাপাসিটারটি প্রয়োজনীয় পর্যায়ে স্থান পরিবর্তন করবে।

প্রচুর স্ফটিক অসিলেটর সার্কিট এই সিরিজ প্রতিরোধকটি দেখায় না কারণ এটি বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদলের অ-শূন্য আউটপুট প্রতিবন্ধকতা ব্যবহার করে। যদি আপনার তুলনামূলকভাবে শক্তিশালী বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল (অনেক দশক এমএ চালানোর ক্ষেত্রে সক্ষম) থাকে তবে একটি রেজিস্টারের প্রয়োজন এবং এটি সম্পর্কে ভাবেন - কে কোন সিরিজ রেজিস্টরের কথা চিন্তা না করে ইনভারটারের কাঁচা আউটপুটে 20pF আটকে চলেছে?

সম্পর্কিত প্রশ্ন: অসিলেটর ডিজাইন করা


ক্রিস্টাল ডেটাশিটগুলি কেন "লোড ক্যাপাসিটেন্স" নির্দিষ্ট করে যা আপনার মতে প্রকৃত লোড ক্যাপাসিট্যান্সের অর্ধেক? এছাড়াও, সি 2 (আমার অঙ্কনে) ইনভারটারের সিরিজ প্রতিরোধের উপর নির্ভর করবে না?
ফ্র্যাঙ্কোভিএস

@ ফ্র্যাঙ্কোভিএস আমি এটি বলছি না - আমার দৃser়তা হ'ল লোড ক্যাপাসিট্যান্স হ'ল এটিই আপনার প্রথম চিত্রটিতে প্রদর্শিত হবে (সি 1)। সি 2 কিছুটা বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদলের অভ্যন্তরের উপর নির্ভরশীল তবে আমি দেখতে পাই না যে এটি কীভাবে অক্স্টাল লোড হয় তার সাথে সম্পর্কিত।
অ্যান্ডি ওরফে

আমার বক্তব্যটি হ'ল যে বেশিরভাগ টিউটোরিয়াল আমি পড়েছি তা বলছে যে সি 1 এবং সি 2 নির্দিষ্ট করার একটি ভাল উপায় তারা সমান বলে ধরে নিয়েছে, এবং আমার তাদের নির্দিষ্ট করা উচিত যে তাদের সিরিজের ক্যাপাসিট্যান্স স্ফটিকের "লোড ক্যাপাসিটেন্স" মানের সমান ডেটাশিট (বোর্ডের ক্যাপাসিটেন্স উপেক্ষা করে)। আপনি যদি যা বলছেন তা যদি আমি সঠিকভাবে বুঝতে পারি তবে এটি ভুল: সি 1 হ'ল লোড ক্যাপাসিটার (অতএব, আমি 30pF প্রত্যাশিত একটি স্ফটিকের কাছে 60pF উপস্থাপন করছি), এবং সি 2 স্ফটিকের উপর নির্ভর করে না: এটি অনুসারে নির্দিষ্ট করা উচিত বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল।
ফ্রাঙ্কোভিএস

@ ফ্র্যাঙ্কোভিএস আমি যা বলছি ঠিক তা শুনতে পেয়েছি এবং দেখে মনে হয় যে অস্টালগুলিতে সমস্ত সাধারণ স্থান টিউটোরিয়াল ক্যাপাসিট্যান্সকে উভয় দিক এবং সাধারণত সমানভাবে বিভক্ত করে। ঠিক আছে, আমার বিশ্লেষণ যতদূর যায়, xtal এর চালিত শেষটি হল, কয়েক মুঠো ওহম বা দশম ওহম। আসুন 50 ওহম সর্বাধিক বলি। এখন কেবল বাফারের ইনপুট দিকে 22pF এর প্রতিবন্ধকতা দেখুন। (বলুন) 10 মেগাহার্জ প্রতিবন্ধটি 723 ওহম। এটি আমাকে যা বলে তা হ'ল xtal এ লোডটি 50 ওহম সহ সিরিজের 22pF। আউটপুটটিতে অন্য 22 পিএফ লাগানো কেবল 50 ওহমকে কিছুটা কমিয়ে দিচ্ছে।
অ্যান্ডি ওরফে

অবশ্যই এই সমস্তটি ধরে নিয়েছে যে প্রস্তুতকারকের ডেটা শীট সরবরাহ করা xtal এর সমতুল্য সার্কিট অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি চারপাশে সুনির্দিষ্ট। আমার অভিজ্ঞতার কিছুই আমাকে বিশ্বাস করতে পরিচালিত করে না যে ইনভার্টার আউটপুটে টুপিটি ভঙ্গুর সামান্য xtal এ "সহজ" করে তুলতে আউটপুট তরঙ্গরূপকে গঠন করা ছাড়া অন্য কোনও কিছুর জন্য রয়েছে।
অ্যান্ডি ওরফে
আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.