Kvartsresonator: driftsprincip og anvendelsesområde

Da opfindelsen af ​​frekvensgeneratoren er passeretallerede meget tid. Udviklere har stået over for mange problemer undervejs. Målet med designerne af hele planeten var at skabe en generator, som kunne producere en stabil frekvens ved udgangen. Det er på det, at arbejdet med digitale enheder er baseret: computere, mikroprocessorer, kvartsklokke mv. At få en stabil frekvens, som ikke afhænger af parametre som temperatur eller driftstid, betød et gennembrud i opbygningen af ​​elektroniske kredsløb og evnen til at designe nye elektroniske enheder. Situationen ændrede sig radikalt fra det øjeblik, hvor kvartsresonatoren optrådte. Denne lille kompakte enhed tillader "mirakler" i elektronik.

De skematiske løsninger, hvorikvarts resonator, viste sig at være så vellykket, at denne enhed blev fast i kategorien af ​​de mest populære i design og udvikling af elektroniske kredsløb. Med udviklingen af ​​digitale enheder er der stadig en tendens til at bruge en kvartsresonator mere og mere. Operationsprincippet er ret simpelt og er baseret på den inverse piezoelektriske effekt. Med andre ord, hvis der anvendes en vekslingsspænding på dens udgang, vil det føre til faseforskydning, da en halvbølge falder, begynder enheden at opgive den lagrede mekaniske energi. Denne effekt blev bemærket af udviklerne af dette fantastiske element.

Hver krystal hvorfra kvartsresonator har sine egne mekaniske egenskaber. De påvirker igen parametret, såsom enhedens frekvens. Lad os forestille os, at vi med et ukompliceret kredsløb simulerer de forhold, hvorunder enheden vil fungere. Begynd gradvis at øge frekvensen. På et tidspunkt vil vi opnå en vis faseforskydning mellem forsyningsspændingen og det kvarts, der leveres. Med stigende frekvens kan vi introducere et kredsløb i resonans - faktisk dermed oprindelsen af ​​selve enhedens navn.

Miniature enheder baseret på resonatorerbredt anvendt i radioelektronik. Et godt eksempel på dette kan tjene som måling af mikroprobe, heterodyne. Med deres hjælp har stabile og pålidelige enheder vist sig. I det populære spil "jagt efter ræve" anvendes enheder baseret på disse elementer.

Alle kendte kvarts ure indeholder kvartsen resonator, som er en stabil kilde til impulser. Ved at tælle disse pulser er det muligt at generere et andet signal, som er nødvendigt for driften af ​​denne enhed, der er kendt over hele verden.

Moderne elektronik kan ikke opgiveanvendelse af denne fantastiske enhed. Jeg undrer mig over, hvordan din computer ville fungere, hvis pulsgeneratoren for referencefrekvensen i processoren pludselig begyndte at producere en ustabil frekvens? Dette ville føre til en funktionsfejl i hele systemet og sandsynligvis til dets svingning.

Den såkaldte kvartsresonator er "hjertet" af næsten enhver digital enhed. Uden det, vil computeren eller computeren stoppe med at arbejde, internettet og mobilkommunikationen bliver ikke.

Det er også værd at bemærke, at udviklingen af ​​disse enheder er på vej til at minimere størrelsen og øge driftsfrekvensen.