Schwingquarz: Wirkungsweise und Anwendungsbereich

Schwingquarz: Wirkungsweise und Anwendungsbereich
Schwingquarz: Wirkungsweise und Anwendungsbereich
Anonim

Seit der Erfindung des Frequenzgenerators ist viel Zeit vergangen. Entwickler haben sich dabei vielen Herausforderungen gestellt. Das Ziel der Designer des gesamten Planeten war es, einen Oszillator zu schaffen, der eine stabile Frequenz ausgeben kann. Darauf basiert der Betrieb digitaler Geräte: Computer, Mikroprozessoren, Quarzuhren usw. Das Erh alten einer stabilen Frequenz, die nicht von Parametern wie Temperatur oder Betriebszeit abhängt, bedeutete einen Durchbruch in der Konstruktion elektronischer Sch altungen und die Fähigkeit, neue elektronische Geräte zu entwerfen. Seit dem Erscheinen des Schwingquarzes hat sich die Situation dramatisch verändert. Mit diesem kleinen kompakten Gerät können Sie in der Elektronik „Wunder bewirken“.

Quarzresonator
Quarzresonator

Die Sch altungslösungen, in denen der Quarzresonator eingesetzt wurde, erwiesen sich als so erfolgreich, dass dieses Gerät fest in die Kategorie der beliebtesten in der Entwicklung elektronischer Sch altungen eingetreten ist. Mit der Entwicklung von digitalGeräten wird immer häufiger ein Quarzresonator eingesetzt. Das Funktionsprinzip ist recht einfach und basiert auf dem inversen piezoelektrischen Effekt. Mit anderen Worten: Wird an seinem Ausgang eine Wechselspannung angelegt, so führt dies zu einer Phasenverschiebung, da das Gerät mit fallender Halbwelle beginnt, die gespeicherte mechanische Energie abzugeben. Dieser Effekt wurde von den Entwicklern dieses erstaunlichen Artikels bemerkt.

Funktionsprinzip des Quarzresonators
Funktionsprinzip des Quarzresonators

Jeder Kristall, aus dem ein Schwingquarz besteht, hat seine eigenen mechanischen Eigenschaften. Sie beeinflussen wiederum einen solchen Parameter wie die Frequenz des Geräts. Stellen wir uns vor, dass wir mit Hilfe einer einfachen Sch altung die Bedingungen simulieren, unter denen das Gerät arbeiten wird. Wir beginnen, die Frequenz allmählich zu erhöhen. Irgendwann erreichen wir eine gewisse Phasenverschiebung zwischen der Versorgungsspannung und dem Ausgangsquarz. Mit einer Erhöhung der Frequenz können wir die Sch altung in Resonanz bringen - daher kommt auch der Name des Gerätes.

Miniaturbauelemente auf der Basis von Resonatoren sind in der Funkelektronik weit verbreitet. Ein gutes Beispiel hierfür sind Messmikrosonden, lokale Oszillatoren. Mit ihrer Hilfe erschienen stabile und zuverlässige Geräte. Das beliebte Spiel „Fuchsjagd“verwendet Geräte, die auf diesen Elementen basieren.

Quarzresonator
Quarzresonator

Die bekannte Quarzuhr enthält einen Quarzresonator, der eine stabile Impulsquelle darstellt. Durch Zählen dieser Impulse kann das für den Betrieb notwendige zweite Signal gebildet werden.dieses weltberühmte Gerät.

Moderne Elektronik kann sich nicht weigern, dieses erstaunliche Gerät zu verwenden. Ich frage mich, wie Ihr Computer funktionieren würde, wenn der Referenzfrequenz-Impulsgenerator im Prozessor plötzlich anfing, eine instabile Frequenz zu erzeugen? Dies würde zu einer Fehlfunktion des gesamten Systems und höchstwahrscheinlich zum Einfrieren führen.

Der sogenannte Schwingquarz ist das "Herz" fast aller digitalen Geräte. Ohne sie funktioniert ein Computer oder Laptop nicht mehr, es gibt kein Internet und keine mobile Kommunikation.

Es ist auch erwähnenswert, dass die Entwicklung dieser Geräte auf dem Weg ist, die Größe zu minimieren und die Betriebsfrequenz zu erhöhen.

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