Rezonator cu cuarț: principiul de funcționare și domeniul de aplicare

Rezonator cu cuarț: principiul de funcționare și domeniul de aplicare
Rezonator cu cuarț: principiul de funcționare și domeniul de aplicare
Anonim

A trecut mult timp de la inventarea generatorului de frecvență. Dezvoltatorii s-au confruntat cu multe provocări pe parcurs. Scopul designerilor întregii planete a fost să creeze un oscilator care să poată scoate o frecvență stabilă. Pe acesta se bazează funcționarea dispozitivelor digitale: calculatoare, microprocesoare, ceasuri cu quartz etc. Obținerea unei frecvențe stabile care nu depinde de parametri precum temperatura sau timpul de funcționare a însemnat o descoperire în construcția circuitelor electronice și capacitatea de a proiecta noi dispozitive electronice. Situația s-a schimbat dramatic de la apariția rezonatorului de cuarț. Acest dispozitiv mic compact vă permite să „faceți minuni” în domeniul electronicii.

rezonator cu cuarț
rezonator cu cuarț

Soluțiile de circuite în care a început să fie utilizat rezonatorul de cuarț s-au dovedit a fi atât de reușite încât acest dispozitiv a intrat ferm în categoria celor mai populare în proiectarea și dezvoltarea circuitelor electronice. Odată cu dezvoltarea digitaluluidispozitive, există o tendință constantă de a folosi din ce în ce mai mult un rezonator cu cuarț. Principiul de funcționare este destul de simplu și se bazează pe efectul piezoelectric invers. Cu alte cuvinte, dacă se aplică o tensiune alternativă la ieșirea sa, aceasta va duce la o schimbare de fază, deoarece atunci când jumătate de undă scade, dispozitivul începe să elibereze energia mecanică stocată. Acest efect a fost observat de dezvoltatorii acestui articol uimitor.

Principiul de funcționare a rezonatorului de cuarț
Principiul de funcționare a rezonatorului de cuarț

Fiecare cristal din care este realizat un rezonator de cuarț are propriile sale proprietăți mecanice. Ele, la rândul lor, afectează un astfel de parametru precum frecvența dispozitivului. Să ne imaginăm că, cu ajutorul unui circuit simplu, simulăm condițiile în care va funcționa dispozitivul. Începem să creștem treptat frecvența. La un moment dat, vom ajunge la o anumită schimbare de fază între tensiunea de alimentare și cuarțul de ieșire. Cu o creștere a frecvenței, putem aduce circuitul în rezonanță - de fapt, de aici provine numele dispozitivului.

Dispozitivele în miniatură bazate pe rezonatoare sunt utilizate pe scară largă în electronica radio. Un bun exemplu în acest sens este măsurarea microsondelor, oscilatoarelor locale. Cu ajutorul lor, au apărut dispozitive stabile și fiabile. Jocul popular „Vânătoarea vulpei” folosește dispozitive bazate pe aceste elemente.

rezonator cu cuarț
rezonator cu cuarț

Cunoscutul ceas de cuarț conține un rezonator de cuarț, care este o sursă stabilă de impulsuri. Prin numărarea acestor impulsuri, este posibil să se formeze al doilea semnal necesar pentru funcționare.acest dispozitiv faimos în lume.

Electronica modernă nu poate refuza să folosească acest dispozitiv uimitor. Mă întreb cum ar funcționa computerul tău dacă generatorul de impulsuri de frecvență de referință din procesor ar începe brusc să producă o frecvență instabilă? Acest lucru ar duce la funcționarea defectuoasă a întregului sistem și, cel mai probabil, ar îngheța.

Așa-numitul rezonator cu cuarț este „inima” aproape oricărui dispozitiv digital. Fără el, un computer sau laptop nu va mai funcționa, nu vor mai exista internet și comunicații mobile.

De asemenea, merită remarcat faptul că dezvoltarea acestor dispozitive este pe calea reducerii la minimum a dimensiunii și a creșterii frecvenței de operare.

Recomandat: