Qu'est-ce qu'un four à cristal?
Un four à cristal est un environnement scellé placé autour d'un cristal de quartz dans des appareils de haute précision. Ces fours maintiennent une température et une pression constantes, isolant le cristal interne des changements environnementaux. En règle générale, un four à cristal n’est utilisé que sur des appareils de très haute précision, tels que les systèmes de radio de qualité militaire et les tours cellulaires. Sur les appareils de faible précision, l’avantage est largement occulté par le coût et l’encombrement potentiel de l’appareil.
Lorsqu'un cristal de quartz est utilisé comme résonateur dans un appareil, il constitue un élément essentiel de l'envoi et de la réception de signaux. La fréquence de résonance du quartz sert à accorder l'émetteur, en maintenant les signaux envoyés stables. La fréquence du quartz est déterminée par plusieurs facteurs, notamment la taille du cristal. Lorsque le quartz se réchauffe et se refroidit, il peut se dilater et se contracter. Il en résulte de très petits changements de taille, qui changent la fréquence du cristal.
Les appareils qui ne peuvent pas se permettre d’avoir des fluctuations de fréquence utilisent un four à cristal pour le maintenir stable. En maintenant la situation du cristal stable quelles que soient les conditions réelles, sa fréquence ne change jamais. La forme la plus commune de four à cristal est utilisée dans un oscillateur à cristal.
Un oscillateur à cristal est un composant commun aux instruments de mesure de précision, aux émetteurs et aux récepteurs. Ces dispositifs peuvent être très petits et sont souvent intégrés directement dans les circuits d'un dispositif. Lorsqu'un four à cristal est utilisé dans ces dispositifs, il s'agit généralement d'un dispositif isolant non alimenté. Il repose sur sa construction mécanique pour maintenir le cristal stable.
D'autres appareils ont des fours plus grands qui fonctionnent à une échelle totalement différente. Ces dispositifs sont construits en tant que conteneurs scellés contenant leur propre environnement stable. Ces fours nécessitent souvent une alimentation externe et des cristaux spécialement construits. Bien que ce type de four à cristal puisse être beaucoup plus grand que la version à oscillateur, certaines versions sont encore suffisamment petites pour être connectées directement à un système de circuit.
Dans la plupart des cas, les fours à cristal sont inutiles. Sur les appareils électroniques courants, le degré de précision d'un four à cristal est bien supérieur à ce que l'utilisateur a besoin. Cela, ajouté au coût supplémentaire de leur intégration dans l'appareil, fait que de nombreux fabricants les ignorent dans leurs conceptions.
En revanche, ils sont nécessaires lorsque les utilisateurs exigent un niveau de précision ou de stabilité très élevé. Au niveau des consommateurs, on le trouve généralement dans les montres haut de gamme, les outils de diagnostic et les équipements audio. Au niveau commercial, les centres de transmission locaux tels que les tours cellulaires ou les stations de transmission radio utilisent ces fours pour maintenir leurs fréquences dans la bande passante appropriée. Enfin, les systèmes militaires utilisent ces fours pour limiter les bandes de transmission afin d’éviter les saignements indésirables dans les fréquences adjacentes.