クロック発振器とは？

クロック発振器は、特定のイベントの時間を計るために使用される電子回路です。 時計の秒針が動く速度を制御するために使用できます。 これらのデバイスは、多くの材料で作成できますが、最も一般的で最も正確な材料は水晶です。 これらのデバイスは、電子刺激を使用して機械的運動を作成します。

クロック発振器に電流を加えると、クロック発振器はその固有周波数で振動または振動します。 これらの回路で一般的に使用される材料の固有振動数は、狭く安定しています。 厳密な発振周波数は、エンジニアがクロック発振器のタイミングを決定するときにその周波数に関する数値情報を使用できることを意味します。 周波数は、簡単な数式とデバイスの既知の周波数を使用して、秒または他の時間単位をマークするために使用できます。 コンピューター、無線送信機、および無線受信機は、クロック発振器を使用してタイミングを制御します。

時間は、クロック発振器を使用して測定できます。 水晶、セラミック、または他の安定した材料のいずれであっても、発振器の材料は、電気刺激が加えられると予測可能な速度で振動します。 振動子の固有振動数は、素材の形状、サイズ、カットに基づいて変化する可能性があります。つまり、使用前に振動子をテストして較正する必要があります。 時計で使用されるほとんどのクロック発振器は音叉のような形をしています。

水晶振動子は非常に正確な固有周波数を持つため、クロック発振器で使用される最も一般的なデバイスです。 また、水晶は化学物質に対して特に反応性がないため、時間の経過とともに水晶の構造がほとんど変化せず、水晶振動子が長年にわたって正確になります。 温度と圧力は、受信する信号の範囲に影響を与える可能性がありますが、水晶とその回路への適応により、これらの外部変化の影響を軽減できます。

クロック発振器で使用される原理は、1880年にキュリー兄弟によって最初に発見されました。圧電効果、電気の機械的運動への変換、または逆の圧電効果と呼ばれます。 この動きを生成する方法は、機構のみに依存していた古いモデルよりもはるかに安定していました。 圧電効果の概念を採用した最初の産業の1つは、巻き上げを必要とする機械式時計から、ほとんど劣化のない時間を維持する水晶時計発振器に切り替えた時計産業でした。