Quartzový rezonátor: princíp činnosti a rozsah

Quartzový rezonátor: princíp činnosti a rozsah
Quartzový rezonátor: princíp činnosti a rozsah
Anonim

Od vynálezu frekvenčného generátora uplynulo veľa času. Vývojári na svojej ceste čelili mnohým výzvam. Cieľom konštruktérov celej planéty bolo vytvoriť oscilátor, ktorý by bol schopný vydávať stabilnú frekvenciu. Na ňom je založená prevádzka digitálnych zariadení: počítače, mikroprocesory, kremenné hodinky atď. Získanie stabilnej frekvencie, ktorá nezávisí od parametrov, ako je teplota alebo prevádzková doba, znamenalo prelom v konštrukcii elektronických obvodov a možnosti navrhovať nové elektronické zariadenia. Od objavenia sa kremenného rezonátora sa situácia dramaticky zmenila. Toto malé kompaktné zariadenie vám umožní „robiť zázraky“v elektronike.

kremenný rezonátor
kremenný rezonátor

Riešenia obvodov, v ktorých sa začal používať kremenný rezonátor, sa ukázali byť natoľko úspešné, že sa toto zariadenie pevne zaradilo do kategórie najpopulárnejších v dizajne a vývoji elektronických obvodov. S rozvojom digitáluzariadení, existuje stála tendencia čoraz častejšie používať kremenný rezonátor. Princíp činnosti je pomerne jednoduchý a je založený na inverznom piezoelektrickom efekte. Inými slovami, ak je na jeho výstup privedené striedavé napätie, povedie to k fázovému posunu, pretože keď polvlna klesne, zariadenie začne uvoľňovať uloženú mechanickú energiu. Tento efekt si všimli vývojári tejto úžasnej položky.

Princíp činnosti kremenného rezonátora
Princíp činnosti kremenného rezonátora

Každý kryštál, z ktorého je vyrobený kremenný rezonátor, má svoje vlastné mechanické vlastnosti. Oni zase ovplyvňujú taký parameter, ako je frekvencia zariadenia. Predstavme si, že pomocou jednoduchého obvodu nasimulujeme podmienky, v ktorých bude zariadenie fungovať. Začneme postupne zvyšovať frekvenciu. V určitom okamihu dosiahneme určitý fázový posun medzi napájacím napätím a výstupným kremeňom. So zvýšením frekvencie môžeme uviesť obvod do rezonancie - v skutočnosti odtiaľ pochádza názov zariadenia.

Miniatúrne zariadenia založené na rezonátoroch sú široko používané v rádiovej elektronike. Dobrým príkladom sú meracie mikrosondy, lokálne oscilátory. S ich pomocou sa objavili stabilné a spoľahlivé zariadenia. Populárna hra „Lov na líšky“využíva zariadenia založené na týchto prvkoch.

kremenný rezonátor
kremenný rezonátor

Známe quartzové hodinky obsahujú quartzový rezonátor, ktorý je stabilným zdrojom impulzov. Počítaním týchto impulzov je možné vytvoriť druhý signál potrebný na prevádzku.toto svetoznáme zariadenie.

Moderná elektronika nemôže odmietnuť používanie tohto úžasného zariadenia. Zaujímalo by ma, ako by fungoval váš počítač, keby generátor impulzov referenčnej frekvencie v procesore náhle začal produkovať nestabilnú frekvenciu? To by spôsobilo poruchu celého systému a s najväčšou pravdepodobnosťou zamrznutie.

Takzvaný kremenný rezonátor je „srdcom“takmer každého digitálneho zariadenia. Bez nej prestane fungovať počítač alebo laptop, nebude internet a mobilná komunikácia.

Za zmienku tiež stojí, že vývoj týchto zariadení je na ceste minimalizácie veľkosti a zvyšovania prevádzkovej frekvencie.

Odporúča: