Mạch tạo dao ựộng dùng thạch anh.

Στ τ τ τ τ τ τ ττ τ τ τ

3.2. Mạch tạo dao ựộng dùng thạch anh.

để tạo dao ựộng có ựộ ổn ựịnh cao người ta phải dùng các biện pháp như: Ổn ựịnh nguồn cung cấp, ổn ựịnh tảiẦ, và phải sử dụng các hệ thống dao ựộng có hệ số phẩm chất Q caọ Nếu dùng các phần tử LC ựể tạo nên Q cao thì mạch sẽ rất phức tạp, vì vậy khi yêu cầu mạch dao ựộng có ựộ ổn ựịnh cao thường dùng tạo dao ựộng bằng thạch anh.

Tinh thể thạch anh (Qanrtz crytal) là một loại muối kết tinh hình 6 mặt. Nếu cắt chúng bằng những mặt khác nhau ta ựược những miếng thạch anh có tắnh chất khác nhaụ Vậy tinh thể thạch anh dùng trong mạch dao ựộng là một lát mỏng ựược cắt ra từ tinh thể.

Đặc tắnh của tinh thể thạch anh là tắnh áp ựiện (piezoelectric effect) theo ựó khi ta áp một lực vào 2 mặt của lát thạch anh (nén hoặc kéo dãn) thì sẽ xuất hiện một ựiện thế xoay chiều giữa 2 mặt. Ngược lại dưới tác dụng của một ựiện thế xoay chiều, lát thạch anh sẽ rung ở một tần số không ựổi và như vậy tạo ra một ựiện thế xoay chiều có tần số không ựổị Tần số rung ựộng của lát thạch anh tùy thuộc vào kắch thước của nó ựặc biệt là ựộ dày mặt cắt. Khi nhiệt ựộ thay ựổi, tần số rung ựộng của thạch anh cũng thay ựổi theo nhưng vẫn có ựộ ổn ựịnh tốt hơn rất nhiều so với các mạch dao ựộng không dùng thạch anh (tần số dao ựộng gần như chỉ tùy thuộc vào thạch anh mà không lệ thuộc mạch ngoài). Mạch tương ựương của thạch anh như hình 3-2 sau:

Vì r_s của L_s trở tiêu hao nhỏ nên trở khán tương ựương của thạch anh ựược xác ựịnh như sau:

Z_s = X_s = ((jωL_s + 1/ jωC_s)1/ jωC_s ) / (1/ jωC_s + jωL_s + 1/jωC_s)

Từ ựó ta thấy thạch anh có hai tần số cộng hưởng. Tần số cộng hưởng nối tiếp f_s ứng với Z_s = 0 và tần số cộng hưởng song song f_p ứng với Z_s = ∞

Ta có thể dùng thạch anh ựể thay thế mạch nối tiếp LC, mạch sẽ dao ựộng ở tần số fS. Còn nếu thay thế mạch song song LC, mạch sẽ dao ựộng ở tần số fp (hoặc f_op). Do thạch anh có ựiện cảm L_S lớn, ựiện dung nối tiếp rất nhỏ nên thạch anh sẽ quyết ựịnh tần số dao ựộng của mạch, linh kiện bên ngoài không làm thay ựổi nhiều tần số dao ựộng (dưới 1/1000). Thường người ta chế tạo các thạch anh có tần số dao ựộng từ 1 KHz ọ 100 MHz, tần số càng thấp càng khó chế tạọ

Hình 3-2: Mạch tương ựương của thạch anh anh