Kvarc rezonátor: működési elv és terjedelem

Kvarc rezonátor: működési elv és terjedelem
Kvarc rezonátor: működési elv és terjedelem
Anonim

Sok idő telt el a frekvenciagenerátor feltalálása óta. A fejlesztők számos kihívással szembesültek az út során. Az egész bolygó tervezőinek célja egy olyan oszcillátor létrehozása volt, amely képes stabil frekvenciát kiadni. Ezen alapul a digitális eszközök működése: számítógépek, mikroprocesszorok, kvarcórák stb. Egy olyan stabil frekvencia elérése, amely nem függ olyan paraméterektől, mint a hőmérséklet vagy az üzemidő, áttörést jelentett az elektronikus áramkörök felépítésében és az új elektronikus eszközök tervezésének lehetőségében. A helyzet drámaian megváltozott a kvarcrezonátor megjelenése óta. Ezzel a kis kompakt eszközzel "csodákat művelhet" az elektronikában.

kvarc rezonátor
kvarc rezonátor

Azok az áramköri megoldások, amelyekben a kvarcrezonátort elkezdték használni, olyan sikeresnek bizonyultak, hogy ez az eszköz szilárdan bekerült a legnépszerűbbek kategóriájába az elektronikus áramkörök tervezésében és fejlesztésében. A digitális fejlődéséveleszközök, állandó tendencia tapasztalható a kvarc rezonátor használatára. A működési elve meglehetősen egyszerű, és az inverz piezoelektromos hatáson alapul. Más szóval, ha váltakozó feszültséget kapcsolunk a kimenetére, az fáziseltolódáshoz vezet, mivel amikor a félhullám leesik, a készülék elkezdi felszabadítani a tárolt mechanikai energiát. Ezt a hatást ennek a csodálatos elemnek a fejlesztői vették észre.

kvarc rezonátor működési elve
kvarc rezonátor működési elve

Minden kristály, amelyből kvarcrezonátor készül, saját mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik. Ezek viszont olyan paramétert befolyásolnak, mint az eszköz frekvenciája. Képzeljük el, hogy egy egyszerű áramkör segítségével szimuláljuk, milyen körülmények között fog működni a készülék. Elkezdjük fokozatosan növelni a gyakoriságot. Egy bizonyos ponton elérünk egy bizonyos fáziseltolódást a tápfeszültség és a kimeneti kvarc között. A frekvencia növelésével az áramkört rezonanciába hozhatjuk – valójában innen ered az eszköz neve is.

A rezonátorokon alapuló miniatűr eszközöket széles körben használják a rádióelektronikában. Jó példa erre a mikroszondák, lokális oszcillátorok mérése. Segítségükkel stabil és megbízható eszközök jelentek meg. A népszerű „Fox Hunting” játék ezeken az elemeken alapuló eszközöket használ.

kvarc rezonátor
kvarc rezonátor

A jól ismert kvarcóra kvarcrezonátort tartalmaz, amely stabil impulzusforrás. Ezen impulzusok megszámlálásával kialakítható a működéshez szükséges második jel.ez a világhírű készülék.

A modern elektronika nem tagadhatja meg ennek a csodálatos eszköznek a használatát. Kíváncsi vagyok, hogyan működne a számítógépe, ha a processzorban lévő referenciafrekvenciás impulzusgenerátor hirtelen instabil frekvenciát kezdene előállítani? Ez az egész rendszer hibás működését és nagy valószínűséggel lefagyást okozna.

Az úgynevezett kvarc rezonátor szinte minden digitális eszköz "szíve". Enélkül a számítógép vagy laptop leáll, nem lesz internet és mobilkommunikáció.

Azt is érdemes megjegyezni, hogy ezen eszközök fejlesztése a méret minimalizálása és a működési frekvencia növelése felé halad.

Ajánlott: