Kvarca rezonators: darbības princips un darbības joma

Kvarca rezonators: darbības princips un darbības joma
Kvarca rezonators: darbības princips un darbības joma
Anonim

Kopš frekvences ģeneratora izgudrošanas ir pagājis daudz laika. Izstrādātāji šajā ceļā ir saskārušies ar daudzām problēmām. Visas planētas dizaineru mērķis bija izveidot oscilatoru, kas spētu izvadīt stabilu frekvenci. Uz to balstās digitālo ierīču darbība: datori, mikroprocesori, kvarca pulksteņi utt. Stabilas frekvences iegūšana, kas nav atkarīga no tādiem parametriem kā temperatūra vai darbības laiks, nozīmēja izrāvienu elektronisko shēmu konstrukcijā un spēju izstrādāt jaunas elektroniskās ierīces. Kopš kvarca rezonatora parādīšanās situācija ir krasi mainījusies. Šī mazā kompaktā ierīce ļauj "darīt brīnumus" elektronikā.

kvarca rezonators
kvarca rezonators

Shēmu risinājumi, kuros sāka izmantot kvarca rezonatoru, izrādījās tik veiksmīgi, ka šī ierīce ir stingri iekļuvusi populārāko elektronisko shēmu projektēšanas un izstrādes kategorijā. Attīstoties digitālajamierīcēm, pastāv pastāvīga tendence arvien biežāk izmantot kvarca rezonatoru. Darbības princips ir diezgan vienkāršs un balstās uz apgriezto pjezoelektrisko efektu. Citiem vārdiem sakot, ja tā izejai tiek pielikts maiņspriegums, tas novedīs pie fāzes nobīdes, jo, pusviļņam nokrītot, ierīce sāk atbrīvot uzkrāto mehānisko enerģiju. Šo efektu pamanīja šī apbrīnojamā vienuma izstrādātāji.

kvarca rezonatora darbības princips
kvarca rezonatora darbības princips

Katram kristālam, no kura izgatavots kvarca rezonators, ir savas mehāniskās īpašības. Tie savukārt ietekmē tādu parametru kā ierīces frekvence. Iedomāsimies, ka ar vienkāršas shēmas palīdzību mēs simulējam apstākļus, kādos ierīce darbosies. Mēs sākam pakāpeniski palielināt biežumu. Kādā brīdī mēs sasniegsim noteiktu fāzes nobīdi starp barošanas spriegumu un izejas kvarcu. Palielinoties frekvencei, mēs varam panākt, lai ķēde nonāktu rezonansē - patiesībā no šejienes radies ierīces nosaukums.

Radioelektronikā plaši tiek izmantotas miniatūras ierīces, kuru pamatā ir rezonatori. Labs piemērs tam ir mērīšanas mikrozondes, lokālie oscilatori. Ar viņu palīdzību parādījās stabilas un uzticamas ierīces. Populārajā spēlē “Fox Hunting” tiek izmantotas ierīces, kuru pamatā ir šie elementi.

kvarca rezonators
kvarca rezonators

Plaši pazīstamais kvarca pulkstenis satur kvarca rezonatoru, kas ir stabils impulsu avots. Saskaitot šos impulsus, iespējams veidot otru darbībai nepieciešamo signālu.šī pasaulslavenā ierīce.

Mūsdienu elektronika nevar atteikties izmantot šo apbrīnojamo ierīci. Interesanti, kā jūsu dators darbotos, ja atsauces frekvences impulsu ģenerators procesorā pēkšņi sāktu ražot nestabilu frekvenci? Tas izraisītu visas sistēmas darbības traucējumus un, visticamāk, sasalšanu.

Tā sauktais kvarca rezonators ir gandrīz jebkuras digitālās ierīces "sirds". Bez tā dators vai klēpjdators pārstās darboties, nebūs interneta un mobilo sakaru.

Ir arī vērts atzīmēt, ka šo ierīču attīstība virzās uz to izmēru samazināšanas un darbības frekvences palielināšanas ceļu.

Ieteicams: