Кварцов резонатор: принцип на действие и област на приложение

Тъй като изобретението на честотния генератор е преминаловече много време. Разработчиците са изправени пред много проблеми по пътя. Целта на дизайнерите на цялата планета е да създадат генератор, който да може да изведе стабилна честота на изхода. На нея се основава работата на цифровите устройства: компютри, микропроцесори, кварцови часовници и др. Постигането на стабилна честота, която не зависи от параметри като температура или време на работа, означаваше пробив в изграждането на електронни схеми и способността за проектиране на нови електронни устройства. Ситуацията се промени радикално от момента, в който се появи кварцовият резонатор. Това малко компактно устройство позволява "чудеса" в електрониката.

Схематичните решения, в коитокварцов резонатор, се оказа толкова успешен, че това устройство стана твърдо в категорията на най-популярните в проектирането и разработването на електронни схеми. С развитието на цифровите устройства има постоянна тенденция все повече и повече да се използва кварцов резонатор. Принципът на работа е съвсем прост и се основава на обратния пиезоелектричен ефект. С други думи, ако файлът на изхода на променливо напрежение, това води до промяна фаза, тъй като спадът на устройството за половин вълна започва да се даде съхранява механичната енергия. Този ефект бе забелязан от разработчиците на този невероятен елемент.

Всеки кристал, от който е кварцътрезонатор, има свои собствени механични свойства. Те от своя страна оказват влияние върху параметъра, като например честотата на устройството. Нека си представим, че с неусложнена верига симулираме условията, при които устройството ще работи. Започнете да увеличавате постепенно честотата. В даден момент ще постигнем известно фазово смяна между захранващото напрежение и кварцовия ток, който се доставя. С нарастваща честота можем да въведем схема в резонанс - всъщност, откъде идва и името на самото устройство.

Миниатюрни устройства, базирани на резонаторишироко използвани в радио електронната техника. Добър пример за това може да служи за измерване на микропроби, хетеродин. С тяхна помощ се появяват стабилни и надеждни устройства. В популярната игра "лов на лисици" се използват устройства, базирани на тези елементи.

Всички известни кварцови часовници съдържат кварцрезонатор, който е стабилен източник на импулси. Чрез преброяване на тези импулси е възможно да се генерира втори сигнал, който е необходим за работата на това устройство, познат по целия свят.

Съвременната електроника не може да се откажеприложението на това удивително устройство. Чудя се как ще работи вашият компютър, ако генераторът на пулса на референтната честота в процесора изведнъж започна да произвежда нестабилна честота? Това би довело до неправилно функциониране на цялата система и най-вероятно до нейното задържане.

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

Също така трябва да се отбележи, че развитието на тези устройства е по пътя на минимизиране на размера и увеличаване на работната честота.