কোয়ার্টজ অনুরণনকারী: উদ্দেশ্য, প্রয়োগ, কর্মের নীতি, ব্যবহারের বৈশিষ্ট্য

কোয়ার্টজ অনুরণক কি জন্য?

আধুনিক ডিজিটাল ইলেকট্রনিক্স, মাইক্রোপ্রসেসর এবং মাইক্রোকন্ট্রোলারের সাথে সম্পূর্ণ, ঘড়ির দোলন ছাড়াই কল্পনা করা যায় না। এবং যেখানে ঘড়ির দোদুল্যমানতা পাওয়া যায়, সেখানে জেনারেটর এবং দোদুল্যমান সিস্টেমের ক্রিয়াকলাপ রয়েছে এবং যেখানে দোদুল্যমান সিস্টেম রয়েছে, উভয় অনুরণন ঘটনা এবং মানের ফ্যাক্টরের মতো একটি গুরুত্বপূর্ণ পরামিতি অগত্যা উপস্থিত হবে। এখানে আমরা কোয়ার্টজ রেজোনেটর (অসিলেটর) এর সাথে পরিচয় করিয়ে দিই।

কোয়ার্টজ রেজোনেটর (কোয়ার্টজ) হল উচ্চ মাত্রার ফ্রিকোয়েন্সি স্থায়িত্ব সহ ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক দোলনের একটি জেনারেটর, যা কোয়ার্টজ প্লেটের পাইজোইলেকট্রিক এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করে।

অপারেশন নীতি অনুসারে, একটি কোয়ার্টজ অনুরণন একটি কোয়ার্টজ ফ্রিকোয়েন্সি স্থিতিশীলতা সহ একটি অসিলেটর। এই ধরনের জেনারেটরগুলি পরিমাপের সরঞ্জাম, ফ্রিকোয়েন্সি এবং সময়ের মান, কোয়ার্টজ ঘড়ি, সেইসাথে বিভিন্ন ইলেকট্রনিক সরঞ্জামগুলিতে অত্যন্ত স্থিতিশীল মাস্টার জেনারেটর হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

কোয়ার্টজ অনুরণনকারীদের অসুবিধা হল যে এটি শুধুমাত্র কোয়ার্টজের অনুরণিত ফ্রিকোয়েন্সি দ্বারা নির্ধারিত স্থির ফ্রিকোয়েন্সিতে তৈরি করতে পারে এবং কার্যত ফ্রিকোয়েন্সি টিউনিংয়ের অনুমতি দেয় না।

কোয়ার্টজ অনুরণন (সমান্তরাল বা সিরিজ) কী ব্যবহার করা হয় তার উপর নির্ভর করে সমস্ত কোয়ার্টজ রেজোনেটর সার্কিট দুটি বড় গ্রুপে বিভক্ত। সবচেয়ে বিস্তৃত হল কোয়ার্টজ রেজোনেটর সার্কিট, যেখানে কোয়ার্টজ তার সমান্তরাল অনুরণন ফ্রিকোয়েন্সির কাছাকাছি কাজ করে।

সুতরাং, একটি ইলেকট্রনিক সার্কিটে একটি কোয়ার্টজ অনুরণন যে কোনোটির জন্য একটি অপরাজেয় বিকল্প দোদুল্যমান সার্কিটএকটি ক্যাপাসিটর এবং একটি ইন্ডাক্টর নিয়ে গঠিত। আউটপুট হল কোয়ার্টজ রেজোনেটরের সর্বোচ্চ Q-ফ্যাক্টর। একটি ভাল এলসি সার্কিট 300-এর কিউ-ফ্যাক্টরে পৌঁছালেও, একটি কোয়ার্টজ রেজোনেটরের কিউ-ফ্যাক্টর 10,000,000 পর্যন্ত পৌঁছতে পারে। আপনি দেখতে পাচ্ছেন, শ্রেষ্ঠত্ব কয়েক হাজার বার। সুতরাং, Q-ফ্যাক্টরের পরিপ্রেক্ষিতে কোনো দোদুল্যমান সার্কিটকে কোয়ার্টজ অনুরণকের সাথে তুলনা করা যায় না।

রেজোন্যান্স ফ্রিকোয়েন্সিতে তাপমাত্রার প্রভাব সম্পর্কে বলার অপেক্ষা রাখে না। একই দোদুল্যমান সার্কিটের রেজোন্যান্ট ফ্রিকোয়েন্সি দৃঢ়ভাবে এটিতে প্রবেশ করা ক্যাপাসিটরের TKE (ক্যাপাসিট্যান্সের তাপমাত্রা সহগ) এর উপর নির্ভর করে। অন্যদিকে, কোয়ার্টজের একটি খুব উচ্চ তাপমাত্রার স্থিতিশীলতা রয়েছে, এই কারণে কোয়ার্টজ অনুরণনকারীরা বিভিন্ন উদ্দেশ্যে ঘড়ি ফ্রিকোয়েন্সি জেনারেটরের দোলনের উত্স হিসাবে তাদের অবস্থান দৃঢ়ভাবে ধরে রাখে।

কোয়ার্টজ রেজোনেটর কিভাবে কাজ করে

কোয়ার্টজ রেজোনেটর কীভাবে কাজ করে এবং কাজ করে তা বোঝার জন্য, এটি কী তা মনে রাখা যথেষ্ট পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব… একটি নির্দিষ্ট উপায়ে একটি স্ফটিক থেকে কাটা নিম্ন-তাপমাত্রার কোয়ার্টজ (সিলিকন ডাই অক্সাইড) একটি স্ল্যাব কল্পনা করুন।ক্রিস্টাল থেকে যে কোণে একটি ওয়েফার কাটা হয় তা অনুরণনকারীর ইলেক্ট্রোমেকানিকাল বৈশিষ্ট্যগুলি নির্ধারণ করে। নিকেল, প্লাটিনাম, সোনা বা রৌপ্যের স্তর জমা করে ইলেক্ট্রোডগুলি এখন এই প্লেটের সাথে সংযুক্ত করা হয়েছে এবং তাদের সাথে শক্ত তারগুলি সংযুক্ত করা হয়েছে। পুরো কাঠামো একটি ছোট সিল হাউজিং মধ্যে স্থাপন করা হয়.

এইভাবে, একটি ইলেক্ট্রোমেকানিকাল অসিলেটিং সিস্টেম প্রাপ্ত হয়েছিল, যার (নিম্ন-তাপমাত্রার কোয়ার্টজের প্রাকৃতিক বৈশিষ্ট্যের কারণে) একটি পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব রয়েছে এবং এর নিজস্ব অনুরণিত ফ্রিকোয়েন্সি রয়েছে।

যদি এখন ইলেক্ট্রোডগুলিতে একটি বিকল্প ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, যার ফ্রিকোয়েন্সি ফলস্বরূপ দোলাচল সিস্টেমের অনুরণিত কম্পাঙ্কের কাছাকাছি, তাহলে প্লেটটি যান্ত্রিকভাবে সংকুচিত হতে শুরু করবে এবং সর্বাধিক প্রশস্ততার সাথে প্রসারিত হবে এবং পাইজোইলেক্ট্রিক প্রভাবের কারণে, কাছাকাছি প্রয়োগকৃত ভোল্টেজের ফ্রিকোয়েন্সি অনুরণনের জন্য, অনুরণকের প্রতিরোধের কম হবে। এটি একটি উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি অসিলেটর সার্কিট সহ একটি কোয়ার্টজ অনুরণকের সাদৃশ্য। ফলাফলটি মূলত একটি সিরিজ এলসি সার্কিটের সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ।

কোয়ার্টজ রেজোনেটরের বৈশিষ্ট্য

একটি কোয়ার্টজ অনুরণন একটি সমতুল্য সার্কিটের আকারে উপস্থাপন করা যেতে পারে, যেখানে C0 হল ধাতু তারের ধারক এবং ইলেক্ট্রোড দ্বারা গঠিত মাউন্টিং বৈদ্যুতিক ক্যাপাসিট্যান্স। C1, L এবং R হল ইলেক্ট্রোডের সাথে সরাসরি প্লেটের ক্যাপাসিট্যান্স, ইন্ডাকট্যান্স এবং সক্রিয় প্রতিরোধ, প্লেটের ইলেক্ট্রোমেকানিকাল বৈশিষ্ট্যের কারণে প্রাপ্ত একটি বাস্তব দোলক সার্কিটের অ্যানালগ হিসাবে।

যদি আমরা সার্কিট থেকে মাউন্টিং ক্যাপাসিট্যান্স C0 বাদ দেই, তাহলে আমরা স্পষ্টভাবে একটি সিরিজ দোলক সার্কিট পাব।ডায়াগ্রামে অনুরণনকারীর উপাধি হিসাবে, এটি প্লেটগুলির মধ্যে একটি কোয়ার্টজ স্ফটিকের প্রতীক একটি আয়তক্ষেত্র সহ একটি ক্যাপাসিটরের মতো দেখায়।

সোল্ডারিংয়ের মাধ্যমে বোর্ডে কোয়ার্টজ অনুরণনকারীদের সমাবেশ এবং বিচ্ছিন্ন করার প্রক্রিয়াতে, এটি মনে রাখা উচিত যে 573 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে কোয়ার্টজের অতিরিক্ত উত্তাপ স্ফটিকের পাইজোইলেকট্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি হ্রাস করে।