Mikä on kristallioskillaattori?

Kideoskillaattori on laite, jota käytetään muuttamaan sähköenergiaa mekaaniseksi energiaksi tai tuottamaan sitä. Useimmissa tapauksissa nämä oskillaattorit altistuvat sähköiselle impulssille, joka saa ne värähtelemään tarkalla taajuudella. Jokaisen kiteen taajuus pysyy vakaana eri lämpötiloissa ja paineissa sekä monien erilaisten materiaalien ja kemikaalien läsnä ollessa, joten se on ihanteellinen toimintoihin, jotka vaativat tarkan ajoituksen monissa olosuhteissa. Näitä laitteita käytetään yleisesti kelloissa ja elektroniikassa sekä tarkkuutensa että kestävyytensä vuoksi.

Kideoskillaattorin ominaisuudet löysivät ensimmäisen kerran Pierre ja Jacques Curie vuonna 1880. Nämä kaksi tutkijaa havaitsivat, että kvartsikiteet tuottavat sähkövarauksen, kun ne pakotetaan muodosta, ja muuttavat fyysistä muotoaan, kun ne altistuvat sähkövaraukselle, ominaisuuden, jonka he nimittivät pietsosähköiseksi vaikutukseksi. Kokeet näillä kiteillä osoittivat, että ne värähtelivät tarkalla taajuudella, kun sähkövirta johdettiin niiden läpi.

Yksi kristallioskillaattorin pääkomponenteista on itse kide. Monia erilaisia ​​kiteitä voidaan käyttää oskillaattoreina, mutta yleisimmin käytetty lajike on kvartsi, jota kasvatetaan usein kontrolloiduissa olosuhteissa ennen leikkaamista ja käyttöä oskillaattorina. Kide leikataan ohuiksi viipaleiksi tai virityshaarukan muotoisiksi ja asetetaan sitten kahden johtavan metallilevyn väliin. Kun virta johdetaan laitteen läpi, kide alkaa laajentua ja supistua tai värähtää tarkalla taajuudella. Kideoskillaattoriin kytketty vahvistin lisää laitteen tehoa, jota voidaan sitten käyttää mekaanisten tai sähköisten prosessien ajastamiseen.

Kideoskillaattorin taajuuden vakaus tekee siitä ihanteellisen käytettäväksi kelloissa ja elektroniikassa. Kvartsikiteitä on käytetty kellojen ajoituksen hallintaan pian pietsosähköisen vaikutuksen löytämisen jälkeen. Näillä oskillaattoreilla varustetut kellot ovat tunnettuja kyvystään kestää lämpötilan ja paineen muutoksia ja pysyä tarkkoina pitkiä aikoja.

Elektroniikassa kideoskillaattoreita käytetään usein tietokoneissa, matkapuhelimissa ja radioissa. Kiteet ovat hyödyllisiä näissä laitteissa niiden värähtelyn tarkkuuden vuoksi, minkä ansiosta kiteellä voidaan suodattaa pois ei -toivotut taajuudet. Kideoskillaattori myös laajenee ja supistuu pääasiassa yhtä akselia pitkin, mikä antaa laitteelle pienen vaihesiirron. Nämä kaksi ominaisuutta antavat sille mahdollisuuden ajoittaa prosessin tarkasti ja ylläpitää vahvaa signaalia, molemmat ominaisuudet tekevät siitä ihanteellisen käytettäväksi elektroniikassa.