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格物致知:求各种原理的分享

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楼主: computer00
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我有个问题:假设一辆汽车的迎风面积为2平米,那么我在这两平米内装一个风力发电机,保证迎风面积不变,风力发电机发出来的电,是不是要消耗额外的汽油?

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wh6ic| | 2017-10-29 10:05 | 只看该作者
古代说起 某某氏,应该是说这个家伙的 姓氏, 问题来了, 有个 和氏璧, 发现石头的那个家伙 -- 可怜的 卞和, 到底是姓 卞 还是 姓 和 !

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wh6ic| | 2017-10-29 10:10 | 只看该作者
  还有一个很不合常理的事情,这块璞玉是这个和氏卞献了三次才献出来的吗??作为发现者,没有能力将这块璞玉稍做琢磨加工,露出玉的本质证明给人看?哪个相信?!
  俺觉得更可能的是 超级奴隶主 楚王 觊觎这块宝玉,要不到,砍了这个倒霉蛋的一条腿,下一位楚王再砍了一条腿还没弄到,第三位楚王恼羞成怒,强抢不说,还把这倒霉蛋的眼睛给挖掉了。
   给楚王、和氏卞编出三献璞玉这样的段子,某人的节操只能说被Dog给吃了。

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gujiamao12345| | 2017-10-29 10:21 | 只看该作者
围观!!!

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maychang| | 2017-10-29 10:56 | 只看该作者
本帖最后由 maychang 于 2017-10-29 12:23 编辑
computer00 发表于 2017-10-27 16:25
我是说这个为什么呢?“可是,石英晶体振荡电路就振不出只有偶次谐波的波来,怎么回事?”
赶紧出来解释 ...

先截图留证。




再抄一段书



下图是一块石英晶体。在水平方向上施加压力或拉力则晶体左右两面将产生电荷,如抄的那段书所述。
图中A点和B点必定运动方向相反(如果运动相同就是晶体水平方向平动,而不是振动了)。图中红色箭头方向是晶体受到压缩,左右两侧面产生某符号电荷。若A点和B点运动方向与图示方向相反则晶体受到拉伸,左右两侧面产生的电荷符号与晶体受到压缩时相反。图中用深浅不同的灰色表示振幅,白色表示振幅最大,黑色表示振幅最小。

如果我们用某种机械方法使晶体产生水平方向上的二次谐波振动,那么其内部各点运动必如下图所示。假定某一时刻A点运动方向向右,那么C点运动方向必定向左,而与C点相邻的D点运动方向也必定向左,而B点运动方向向右。

上图中可见:在此时刻,AC段被压缩,而DB段被拉伸。由此可以判断:AC段和DB段的压电效应必定相反。换言之,AC电荷所产生电场方向必定与DB段电荷所产生电场方向相反,相互抵消。其结果,是在A点所在晶体表面和B点所在晶体表面没有电荷出现。也就是说,在二次谐波振动时,从晶体外部并不表现出压电效应。
从晶体外部并不表现出压电效应,当然也就不可能在电路中产生振荡。
但在下面的三次谐波示意图中,AC、EF、DB各段的压电效应所产生电场却不能完全相互抵消,从晶体外部仍表现出具有压电效应。

既然三次谐波机械振动从晶体外部仍表现出压电效应,两侧面仍有符号相反的电荷出现,那么我们可以断言:石英晶体有可能振荡在三次谐波频率上。
依此类推,所有偶次谐波频率上石英晶体从外部均不表现出压电效应,而奇次谐波频率上石英晶体从外部可能表现出压电效应。所以,电子电路中的石英晶体振荡器不可能振荡于偶次谐波频率,但却有可能振荡于奇次谐波频率。


以上叙述,并没有用到什么高深知识。数学只用到了奇数偶数的概念,这是小学算术课的内容。运动方向和压缩拉伸,电场方向相同或相反,初中物理就讲过。有什么“一般电工很难知晓晶振为何电气特性之阻抗对基频及奇次谐波敏感”?没有什么“很难知晓”,只不过网友一时没想起来罢了。

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eyuge2 2017-11-1 16:12 回复TA
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Leiqing0425 + 1 很给力!
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HWM| | 2017-10-29 12:43 | 只看该作者
关于泛音晶振,补充几点:

1)纵波

晶体振荡波类似声波,其是纵波。这不同于弦的振荡,那是横波。

2)自由边界条件

晶体的边界没有束缚,其是自由的。那么,晶体振荡波(位移)在边界上必然是波峰(谷)。

3)晶体质心不动(相对于实验参考系),意味着晶体中心必然是波节。


由上述三点可知,最低谐振频率下为“半波”。而泛音条件下,可以是奇数个半波(半波加上若干个全波)。由此可知,泛音谐振频率只能是基音频率的奇数倍。

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xukun977| | 2017-10-29 12:50 | 只看该作者
正确解释方法,参见2010年的那篇**--AT切割型晶体的电气特性与泛音数(overtones number)之间的关系!

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HWM| | 2017-10-29 12:53 | 只看该作者
晶振工作在泛音条件下,其电路中通常还需加入适当的电感作为“选频”之需。

不过,在泛音振荡下,由压电所致的电效应随着泛音次数增加急剧弱化,通常三次泛音以上极为少用(或几乎不用)。

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HWM| | 2017-10-29 12:59 | 只看该作者
前面老张已经给了振荡位移示意图,各位自己可以再画一下相应的“压缩”示意图,从中可以看出有何不同。自此基础上,再分析一下晶体内的电荷分布,这就更利于理解晶体振荡器的工作原理。

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xukun977| | 2017-10-29 13:10 | 只看该作者
maychang 发表于 2017-10-29 10:56
先截图留证。



你太牛了,用简单的弹簧模型就扯清楚了!不服不行!

晶振工作机理,非常复杂,远远超出你的想象:

IMG_20171029_130541.jpg (274.01 KB )

IMG_20171029_130541.jpg

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xukun977| | 2017-10-29 13:18 | 只看该作者
运用你这简单的模型,再来解释几个事实?不要多详细,能自圆其说就好:


1.为何晶体在真空中和在空气中工作大不相同?哪个Q高?与工作频率有何关系,why?
2.问题同上,但此时是谢波工作模式!
3.何种封装的晶振,长期频率漂移低?为何?

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xukun977| | 2017-10-29 13:45 | 只看该作者
fxmxh 发表于 2017-10-29 13:40
本不想掺和您们几位技术前辈在21ic上的是非恩怨,但还是不想看到您们把这无名之火烧到到处都是,别的不说 ...

我们在“格物致知”,而非吵架,你看清楚了!

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xukun977| | 2017-10-29 14:54 | 只看该作者
fxmxh 发表于 2017-10-29 14:35
我又不瞎,我的二十四氪金狗眼不但看清楚了,还看穿了

你还有狗眼,还是金的,值钱啊,哈哈。。。

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xukun977| | 2017-10-29 14:57 | 只看该作者
我看了阁下发的5页主题帖子,除了一个PCB技巧的帖子,其他的都是扯淡贴!
既然是专业扯淡的,俺就撤了。

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xukun977| | 2017-10-29 14:59 | 只看该作者
xukun977 发表于 2017-10-29 14:57
我看了阁下发的5页主题帖子,除了一个PCB技巧的帖子,其他的都是扯淡贴!
既然是专业扯淡的,俺就撤了。


关于为何是1.3.5。。。倍,这个图是不是很直观:

IMG_20171029_145240.jpg (36.29 KB )

IMG_20171029_145240.jpg

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xukun977| | 2017-10-29 15:10 | 只看该作者
xukun977 发表于 2017-10-29 14:59
关于为何是1.3.5。。。倍,这个图是不是很直观:

关于晶振的位移和频率计算,使用简单的一阶模型计算起来就简单了:


IMG_20171029_150701.jpg (138.85 KB )

IMG_20171029_150701.jpg

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xukun977| | 2017-10-29 15:31 | 只看该作者
fxmxh 发表于 2017-10-29 15:20
不妨告诉您,我就会点layout,写写mcu代码;而且还都是多年前的事儿了,现在么还真是喜欢上论坛扯淡,连专 ...


你要能用上面大师给的弹簧模型,解释一下这个非谐波模式,你就是砖家了:


IMG_20171029_152700.jpg (66.23 KB )

IMG_20171029_152700.jpg

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xukun977| | 2017-10-29 15:38 | 只看该作者
本帖最后由 xukun977 于 2017-10-29 17:10 编辑

有人生搬硬套物理学中的那个压电效应,岂不知90%晶振是35°25`的AT型(32.768k是XY),这个是剪切运动!有人会说,区别不大啊,岂不知晶体这玩意娇气的很,运动差一丁点,结果都会大不同!更何况这个小东东是1mm量级的!

如下图图二所示,AB两点运动相同又咋不行了?


IMG_20171029_164847.jpg (68.44 KB )

IMG_20171029_164847.jpg

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chunyang| | 2017-10-29 21:06 | 只看该作者
drm17 发表于 2017-10-28 13:05
请教一个困扰多年的问题,男人的乳头拿来干嘛的?

哺乳动物的乳腺由大汗腺异化(进化的主要机制之一,基于现有资源进行改造)而成,汗腺由常染色体决定,由大汗腺进化而来的乳腺自然也由常染色体决定,与性别无关。正是因为乳腺组织由常染色体决定,雄性哺乳动物必然也必须具备完整的乳腺组织,否则该特征就无法遗传,那雌性后代就麻大烦了,哺乳动物自然也不会出现。雄性哺乳动物的乳腺只是没有发育,如果给予适当的激素刺激,功能将是完整的。

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computer00|  楼主 | 2017-10-30 09:26 | 只看该作者

为什么C,D点一定要动呢?假设CD点合并为1点,并保持静止,只有AB点在2次谐波上振动,会有什么问题?

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