Кварцов резонатор: принцип на действие и обхват

Кварцов резонатор: принцип на действие и обхват
Кварцов резонатор: принцип на действие и обхват
Anonim

Много време е минало от изобретяването на честотния генератор. Разработчиците са изправени пред много предизвикателства по пътя. Целта на дизайнерите на цялата планета беше да създадат осцилатор, който да може да извежда стабилна честота. Именно на него се основава работата на цифровите устройства: компютри, микропроцесори, кварцови часовници и др. Получаването на стабилна честота, която не зависи от параметри като температура или време на работа, означаваше пробив в изграждането на електронни схеми и възможността за проектиране на нови електронни устройства. Ситуацията се промени драстично след появата на кварцовия резонатор. Това малко компактно устройство ви позволява да "правите чудеса" в електрониката.

кварцов резонатор
кварцов резонатор

Решенията на веригата, в които започна да се използва кварцовият резонатор, се оказаха толкова успешни, че това устройство твърдо влезе в категорията на най-популярните в проектирането и разработването на електронни схеми. С развитието на цифровитеустройства, има устойчива тенденция към все по-често използване на кварцов резонатор. Принципът на действие е доста прост и се основава на обратния пиезоелектричен ефект. С други думи, ако към неговия изход се приложи променливо напрежение, това ще доведе до фазово изместване, тъй като когато полувълната падне, устройството започва да освобождава натрупаната механична енергия. Този ефект беше забелязан от разработчиците на този невероятен артикул.

Принцип на работа на кварцов резонатор
Принцип на работа на кварцов резонатор

Всеки кристал, от който е направен кварцов резонатор, има свои собствени механични свойства. Те от своя страна влияят на такъв параметър като честотата на устройството. Нека си представим, че с помощта на проста схема симулираме условията, при които устройството ще работи. Започваме постепенно да увеличаваме честотата. В един момент ще достигнем определено фазово изместване между захранващото напрежение и изходния кварц. С увеличаване на честотата можем да доведем веригата в резонанс - всъщност оттук идва и името на устройството.

Миниатюрни устройства, базирани на резонатори, се използват широко в радиоелектрониката. Добър пример за това са измерване на микросонди, локални осцилатори. С тяхна помощ се появиха стабилни и надеждни устройства. Популярната игра „Лов на лисици“използва устройства, базирани на тези елементи.

кварцов резонатор
кварцов резонатор

Добре известният кварцов часовник съдържа кварцов резонатор, който е стабилен източник на импулси. Чрез преброяване на тези импулси е възможно да се формира вторият сигнал, необходим за работа.това световно известно устройство.

Модерната електроника не може да откаже да използва това невероятно устройство. Чудя се как би работил вашият компютър, ако генераторът на импулси с референтна честота в процесора изведнъж започне да произвежда нестабилна честота? Това ще доведе до неизправност на цялата система и най-вероятно замръзване.

Така нареченият кварцов резонатор е "сърцето" на почти всяко цифрово устройство. Без него компютър или лаптоп ще спрат да работят, няма да има интернет и мобилни комуникации.

Заслужава да се отбележи също, че развитието на тези устройства върви по пътя на минимизиране на размера и увеличаване на работната честота.

Препоръчано: