Những điều bạn chưa biết về THẠCH ANH trong mạch điện tử

Xin chào các bạn! Hôm nay mình sẽ giới thiệu với các bạn một linh kiện điện tử cũng khá quan trọng trong tất cả các mạch điện tử có vi điều khiển. Đó là thạch anh.Có thể nói nó là 1 trái tim của một con IC điều khiển.

Trước khi vào bài viết này các bạn chỉ cần nhớ giúp mình là nhiệm vụ của thạch anh là tạo ra dao động ( có nhiều kiểu tạo dao động khác như L- C, R-C…).

Và bây giờ chúng ta bắt đầu tìm hiểu về thạch anh nhé.

VẬY THEO CÁC BẠN THẠCH ANH LÀ GÌ?

Thạch anh được gọi là băng tinh, không tan thành nước, trông trong suốt như pha lê, có một đặc tính đáng chú ý: Nó bao giờ cũng mát lạnh khi ta cầm lên tay. Bởi vậy từ xưa, để kiểm tra xem là đồ thật hay đồ giả, thợ kim hoàn thường áp nó vào má xem có lạnh không.

Những tinh thể thạch anh đầu tiên được sử dụng bởi chúng có tính chất “áp điện”, có nghĩa là chúng chuyển các dao động cơ khí thành điện áp và ngược lại, chuyển các dao động cơ khí thành các xung điện áp. Tính chất áp điện này được Jacques Curie phát hiện năm 1880 và từ đó chúng được sử dụng vào trong các mạch điện tử do tích chất hữu ích này.Một đặc tính quan trọng của tinh thể thạch anh là nếu tác động bằng các dạng cơ học đến chúng (âm thanh, sóng nước...) vào tinh thể thạch anh thì chúng sẽ tạo ra một điện áp dao động có tần số tương đương với mức độ tác động vào chúng, do đó chúng được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực. Chẳng hạn kiểm soát những sự rung động trong các động cơ xe hơi để kiểm soát sự hoạt động của chúng.

Lần đầu tiên Walter G. Cady ứng dụng thạch anh vào một bộ kiểm soát dao động điẹn tử vào năm 1921. Ông công bố kết quả vào năm 1922 và đến năm 1927 thì Warren A. Marrison đã ứng dụng tinh thể thạch anh vào điều khiển sự hoạt động của các đồng hồ.

THEO CÁC BẠN: CÔNG DỤNG CỦA THẠCH ANH Ở TRONG MẠCH ĐIỂN TỬ ĐỂ LÀM GÌ?

Thạch anh là bộ dao động khá ổn định để tạo ra tần số dao động cho vi điều khiển. Đa số các mạch điều khiển đèn Led đều dùng thạch anh có thể là Thạch anh 12Mhz, 24Mhz….mỗi loại sẽ cho ra 1 xung nhịp khác nhau.

– Thạch anh sử dụng  rất rộng rãi, hầu như ở đâu cũng có và giá thành thì nó cũng rất dẻ, khoảng 2k/1 con.

– Thạch anh trong điện tử đa phần để tạo ra tần số được ổn định vì tần số của thạch anh tạo ra rất ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ hơn là các mạch dao động RC….

– Trong Vi điều khiển bắt buộc phải có thạch anh (trừ các loại có dao động nội) vì xét chi tiết thì VDK có CPU, timer,… CPU bao gồm các mạch logic và mạch logic muốn hoạt động cũng cần có xung clock, còn timer thì gồm các dãy FF cũng cần phải có xung để đếm. Tùy loại VDK mà bao nhiêu xung clock thì ứng với 1 chu kì máy, và với mỗi xung clock VDK sẽ đi làm 1 công việc nhỏ ứng với lệnh đang thực thi.

– Để chạy các câu lệnh trong ic vi điều khiển, Bạn cần tạo ra xung nhịp. Tần số xung nhịp phụ thuộc vào thạch anh gắn trên chân kết nối thạch anh của vi điều khiển.

Ví dụ nhỏ với thạch anh 12MHz, Bạn sẽ có xung nhịp 1MHz, như vậy chu kỳ lệnh sẽ là 1μs.

Để tăng độ ổn định tần số, người ta dùng thêm 2 tụ nhỏ C6, C7 (33pF x2), tụ bù nhiệt ổn tần.

Điều này cho thấy bạn cũng có thể thay đổi nhịp nhấp nháy của đèn nếu dùng thạch anh có tần số khác.

=> Tóm tắt lại 1 chút qua bài viết này mình muốn các bạn đang tìm hiểu về thạch anh , hiểu được rằng, thạch anh có nhiệm vụ chính là tạo ra dao động ổn định, chuẩn xác nhất. Và nó đã được ứng dụng cụ thể trong mạch điều khiển đèn led vá nhiều ứng dụng hiện đại cho các vi mạch lớn trong ngành điện tử.

Cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết, nếu có góp ý về bài viết các bạn vui lòng bình luận bên dưới. Xin cảm ơn !!!