Kvarčni resonator: princip delovanja in področje uporabe

Od izuma generator frekvence Dolgo je bilo. Razvijalci se soočajo s številnimi težavami na tej poti. Cilj oblikovalcev celotnega planeta je bil ustvariti generator, ki bi lahko proizvedel stabilno frekvenco na izhodu. Na njem je delo digitalnega naprave: računalniki, mikroprocesorji, kvarčne ure itd. Pridobivanje stabilne frekvence, ki ni odvisna od parametrov, kot je temperatura ali čas delovanja, je pomenila preboj pri konstruiranju elektronskih vezij in sposobnost oblikovanja novih elektronskih naprav. Stanje se je radikalno spremenilo od trenutka, ko se je pojavil kvarčni resonator. Ta majhna kompaktna naprava omogoča "čudeže" v elektroniki.

Raztopine vezij, v katerih je bil uporabljen kvarčni rezonator, so bili tako uspešni, da je ta naprava trdno postala v kategoriji najbolj zahtevnih pri načrtovanju in razvoju elektronskih vezij. Z razvojem digitalnih naprav je vedno bolj nagnjena k uporabi kvarčnega resonatorja. Načelo delovanja precej preprosta in temelji na reverznem piezoelektričnem učinku. Z drugimi besedami, če se na njegovo proizvodnjo uporabi izmenična napetost, bo to vodilo do faznega premika, ker ko pride do polavnega valja, naprava začne hraniti shranjene mehanična energija. Ta učinek so opazili razvijalci tega neverjetnega elementa.

Vsak kristal, iz katerega je izdelan kvarčni rezonator, ima lastne mehanske lastnosti. S tem vplivajo na parameter, kot je frekvenca naprave. Predstavljajte si, da z enostavnim vezjem simulira pogoje, pod katerimi bo naprava delovala. Začnite postopoma povečevati frekvenco. V določeni točki bomo dosegli določen fazni premik med napajalno napetostjo in kremenom, ki ga dostavimo. Z naraščajočo frekvenco lahko vnesemo vezje v resonanco - pravzaprav je tudi izvor imena same naprave.

Miniaturne naprave, ki temeljijo na resonatorjih, se pogosto uporabljajo v radijski elektroniki. Dober primer tega je lahko merjenje mikroprobe, heterodina. Z njihovo pomočjo so se pojavile stabilne in zanesljive naprave. V priljubljeni igri "Lov na lisice" se uporabljajo naprave, ki temeljijo na teh elementih.

Vse znane kvarčne ure vsebujejo kvarčni rezonator, ki je stabilen vir impulzov. Z računanjem teh impulzov je mogoče ustvariti drugi signal, ki je potreben za delovanje te naprave, znane po vsem svetu.

Sodobna elektronika ne more zavrniti uporabe te neverjetne naprave. Zanima me, kako bi vaš računalnik deloval, če pulzni generator je referenčna frekvenca v procesorju nenadoma začela proizvajati nestabilno frekvenco? To bi privedlo do nepravilnega delovanja celotnega sistema in, verjetno, do njegovega lebdenja.

Tako imenovani kvarčni resonator je "srce" skoraj vseh digitalnih naprav. Brez njega bo računalnik ali prenosni računalnik prenehal delovati, internetne in mobilne komunikacije ne bodo na voljo.

Prav tako je treba omeniti, da je razvoj teh naprav po poti zmanjševanja velikosti in povečanja delovne frekvence.