RC OSCILÁTORY

Oscilátory RC Kvalita RC oscilátorů posouzená podle stability frekvence kmitů Df / f0 je řádově 10-2. Oscilátory RC (obr 8.5) mají zpětnou vazbu (řídicí obvod) vytvořenou kombinací R a C. Kmitočet oscilátoru je dán hodnotami R a C. Výhodou těchto oscilátorů je jednoduchost, protože nemají indukčnost, která se obtížně realizuje v integrovaných obvodech. Řídicí obvod je fázovací obvod a je tvořen třemi derivačními články: C1R1, C2R2 a C3R3 (obc 8.6), celkový fázový posuv musí být 180° a proto každý derivační článek posunuje fázi svého výstupního napětí o 60°. Protože tranzistor posouvá fázi o 180° ( p ), je splněna fázová podmínka A + B = 2 p .

Fázorový diagram řídícího obvodu pro RC oscilátor UC1 UC2 UC3 Obr. 8.6.1 U2 UR1 UR2 UR3 = U1 UC2 UR1 UC1 UR2 UC3 60° 60° 60° UR3 = U1 U2

Krystalové oscilátory

Krystalové oscilátory Požadavek na vysokou stabilitu oscilátorů nejlépe splňují oscilátory řízené krystalem. Kmitočet krystalových oscilátorů je rovněž mnohonásobně stabilnější, dosahuje stability 10-5 až 10-7, ve speciálních případech až 10-9. Stabilita např. 10-7 znamená, že při kmitočtu 1 MHz je odchylka nejvýše ± 0,1 Hz od jmenovitého kmitočtu. Zapojení využívá piezoelektrických vlastností výbrusu krystalu křemene. Křemenný výbrus (krystal) se přiloženým napětím deformuje a naopak při deformaci se na jeho polepech objeví elektrické napětí. V elektrickém obvodu se chová jako rezonanční obvod.

Krystalové oscilátory Obr. 9 Náhradní schéma krystalu. Kondenzátor CR a cívka Lp tvoří sériový rezonanční obvod, jehož ztráty vyjadřuje odpor RR. Kapacita Cp představuje kapacitu polepů krystalu a vývodů. Z náhradního zapojení plyne, že krystal má dva rezonanční kmitočty a to pro sériový obvod a pro paralelní obvod.

IMPEDANCE KRYSTALU Při kmitočtu fs je impedance krystalu nejmenší, to znamená, že se krystal chová jako sériový rezonanční obvod. Zvyšováním kmitočtu impedance prudce narůstá a při kmitočtu fp dosáhne maxima. Krystal se teď chová jako paralelní rezonanční obvod. Další zvyšování kmitočtu vede k prudkému poklesu impedance. Činitel jakosti Q krystalu je neobyčejně vysoký - 104 až 106, tedy řádově 100krát až 10 000 krát větší než u obvodů LC. Obr. 10

Otázky ke zkoušení Jaká je stabilita RC oscilátoru a jak se vypočte. Jaké jsou vlastnosti fázovacího obvodu RC oscilátoru. Jaká je stabilita krystalového oscilátoru a jak se vypočte. Jaké jsou piezoelektrické vlastnosti krystalu křemene ? Nakresli schématickou značku a náhradní schéma krystalu. Nakresli průběh impedance krystalu.