Кварцовий резонатор: принцип роботи та область застосування

category Технології

З моменту винаходу генератора частоти пройшло вже чимало часу. Розробники зіткнулися з безліччю проблем на цьому шляху. Метою проектувальників всієї планети було створення генератора, який був би здатний видавати на виході стабільну частоту. Саме на ній і базується робота цифрових пристроїв: комп`ютерів, мікропроцесорів, кварцових годин і т.д. Отримання стабільної частоти, яка не залежить від таких параметрів, як температура або час роботи, означало прорив у побудові електронних схем і можливість проектувати нові електронні пристрої. Ситуація кардинально змінилася з того моменту, коли з`явився кварцовий резонатор. Це невелике компактне пристрій дозволяє "творити дива" в електроніці.

кварцовий резонаторСхемні рішення, в яких став використовуватися кварцовий резонатор, виявилися настільки вдалими, що цей пристрій міцно увійшло в розряд найбільш затребуваних при проектуванні і розробці електронних схем. З розвитком цифрових пристроїв спостерігається стійка тенденція все більше застосовувати кварцовий резонатор. Принцип роботи досить простий і заснований на зворотному п`єзоелектричного ефекту. Іншими словами, якщо на його вихід подати змінну напругу, то це призведе до зсуву фаз, так як при спаді напівхвилі пристрій починає віддавати запасену механічну енергію. Цей ефект і був помічений розробниками цього дивного елемента.

кварцовий резонатор принцип роботиКожен кристал, з якого виготовлений кварцовий резонатор, володіє своїми механічними властивостями. Вони в свою чергу впливають на такий параметр, як частота приладу. Давайте уявимо, що за допомогою нескладної схеми ми імітуємо умови, за яких буде працювати прилад. Починаємо поступово збільшувати частоту. У певний момент ми досягнемо певного зсуву фаз між подаючим напругою, і віддається кварцом. Зі збільшенням частоти ми зможемо ввести схему в резонанс - власне, звідси і походження самої назви пристрою.



Мініатюрні пристрої на основі резонаторів широко застосовуються в радіоелектроніці. Хорошим прикладом цьому можуть послужити вимірювальні мікрозонди, гетеродина. З їх допомогою з`явилися стабільні та надійні пристрої. У популярній грі "полювання на лисиць" використовуються прилади на основі цих елементів.



резонатор кварцовийВсім відомі кварцові годинники містять кварцовий резонатор, який і є стійким джерелом імпульсів. Підраховуючи ці імпульси можна сформувати секундний сигнал, необхідний для роботи цього відомого у всьому світі пристрою.

Сучасна електроніка не може відмовитися від застосування цього дивного приладу. Цікаво, як би став працювати ваш комп`ютер, якби генератор імпульсів опорної частоти в процесорі раптом став видавати нестабільну частоту? Це призвело б до неправильної роботи всієї системи, і, швидше за все, до її зависання.

Так званий резонатор кварцовий є "серцем" практично будь-якого цифрового приладу. Без нього перестане працювати комп`ютер або ноутбук, чи не стане інтернету і мобільного зв`язку.

Також варто відзначити, що розвиток цих пристроїв йде шляхом мінімізації габаритів і збільшення робочої частоти.



Схожі повідомлення
Схожі повідомлення
Стабілізований джерело живлення: переваги і недоліки Стабілізований джерело живлення: переваги і недоліки

З винаходом стабилитрона з'явилася прекрасна можливість стабілізувати змінну напругу. Це необхідно для нормальної роботи багатьох побутових пристроїв. Сучасний стабілізований джерело живлення володіє хорошими вихідними характеристиками і…

Реле напруги: принцип дії і область застосування Реле напруги: принцип дії і область застосування

Сучасні електронні пристрої не можуть обійтися без захисту від неприпустимо низького або високого напруги живильної мережі. Для реалізації цих функцій розроблені найрізноманітніші порогові схеми. Принцип їх роботи заснований на пристрої, який…

Диференційний підсилювач як один з основних елементів у схемах електроніки Диференційний підсилювач як один з основних елементів у схемах електроніки

У проектуванні електронних схем часто відбуваються радикальні зміни, при яких змінюються самі принципи створення різних пристроїв. Такі революційні зміни можуть відбутися в результаті появи нових пристроїв і розвитку технологій. Хорошим прикладом у…

Генератор шуму: принцип дії і область застосування Генератор шуму: принцип дії і область застосування

За допомогою електронних схем сьогодні можна реалізувати найсміливіші ідеї. Починаючому радіоаматорові під силу зібрати навіть таке "екзотичне" пристрій, як генератор шуму. Цей прилад випускається в промислових масштабах і призначений для захисту…

Як зібрати осцилограф своїми руками Як зібрати осцилограф своїми руками

Електронний осцилограф - незамінна річ на виробництві, у домашній або навчальної лабораторії. Цей вимірювальний прилад дозволяє заглянути в роботу електронних схем, показуючи на екрані динаміку зміни вхідного потенціалу. Він незамінний при…

Мультиплексори і демультиплексори в електронних схемах Мультиплексори і демультиплексори в електронних схемах

Розробникам електронних схем доводилося вирішувати найрізноманітніші завдання. Поступово з'явилися рішення, які призвели до створення окремих вузлів, які застосовуються в різних схемах. Хорошим прикладом можуть служити так звані мультиплексори і…

Лічильник імпульсів в електронних схемах Лічильник імпульсів в електронних схемах

Щоб електронний пристрій могло дискретизувати в часі, в його склад повинен входити лічильник імпульсів. Такі лічильники широко застосовуються практично у всіх сучасних пристроях: роботизовані лінії, пристрої автоматики, комп'ютери, телевізори і т.д.…

Тригер Шмітта в електроніці Тригер Шмітта в електроніці

Тригери часто можна зустріти в електронних схемах. Вони беруть участь у роботі багатьох вузлів, виконуючи найрізноманітніші завдання, або можуть бути реалізовані на різних елементах, але принцип їх роботи залишається колишнім. Окремим випадком є …

Інвертується підсилювач в електроніці Інвертується підсилювач в електроніці

Пристрої, що мають у своєму складі інвертується підсилювач, широко застосовуються в побуті та на виробництві. Схеми з використанням цього елемента служать для посилення / ослаблення аналогових сигналів, застосовуються в багатьох побутових приладах:…

ШІМ-контролер - інновація в схемотехнике ШІМ-контролер - інновація в схемотехнике

Розвиток електронних пристроїв йде по декількох напрямках: зменшення габаритів, поліпшення технології їх виготовлення, поява інноваційних проектних рішень і т.д. Всі ці напрямки добре узгоджуються з цільовим використанням апаратури в різних сферах.…

Аналого-цифровий перетворювач - це майбутнє схем керування електроприводом Аналого-цифровий перетворювач - це майбутнє схем керування електроприводом

Про можливості аналого-цифрових перетворювачів говорилося ще давно. Ще до моменту їх винаходу обговорення їх можливостей не дійшло хіба що до науково-фантастичних романів. Їх поява обіцяло величезні перспективи в електроніці, аж до винаходу штучного…

МОП-транзистор: принцип дії та сфера застосування МОП-транзистор: принцип дії та сфера застосування

Вивчення властивостей такого матеріалу, як напівпровідник, дозволило зробити революційні відкриття. З часом з'явилися технології, що дозволяють в промислових масштабах виготовляти діоди, МОП-транзистор, тиристор та інші елементи. Вони з успіхом…

Діод Шотткі в електронних схемах Діод Шотткі в електронних схемах

Після винаходу першого напівпровідникового приладу багато великі вчені досліджували властивості pn переходу. Як ви вже здогадалися, це звичайний діод, який можна побачити в будь-якій електронній схемі. На момент його винаходу це був елемент, який…


» » Кварцовий резонатор: принцип роботи та область застосування