Co to jest piekarnik kryształowy?
Piec kryształowy to zamknięte środowisko umieszczone wokół kryształu kwarcu w precyzyjnych urządzeniach. Piece te utrzymują stałą temperaturę i ciśnienie, izolując wewnętrzny kryształ przed zmianami środowiska. Ogólnie piekarnik kryształowy stosuje się tylko w urządzeniach o bardzo wysokiej precyzji, takich jak wojskowe systemy radiowe i wieże komórkowe. W przypadku urządzeń o niższej precyzji korzyść jest znacznie cieńsza niż koszt i potencjalna większość urządzenia.
Kiedy kryształ kwarcu jest używany jako rezonator w urządzeniu, jest to główna część wysyłania i odbierania sygnałów. Częstotliwość rezonansowa kwarcu służy do strojenia nadajnika, utrzymując wysyłane sygnały stabilnie. Częstotliwość kwarcu zależy od kilku czynników, w tym od wielkości kryształu. Gdy kwarc ogrzewa się i stygnie, może się rozszerzać i kurczyć. Powoduje to niewielkie zmiany wielkości, które zmieniają częstotliwość kryształu.
Urządzenia, których nie stać na wahania częstotliwości, wykorzystują piec kryształowy, aby utrzymać stabilność kryształu. Utrzymując stabilność kryształu, niezależnie od rzeczywistych warunków, jego częstotliwość nigdy się nie zmienia. Najpopularniejsza forma piekarnika kryształowego jest stosowana wewnątrz oscylatora kryształowego.
Oscylator kwarcowy jest powszechnym składnikiem występującym w precyzyjnych przyrządach pomiarowych, nadajnikach i odbiornikach. Urządzenia te mogą być bardzo małe i często są wbudowane bezpośrednio w obwody urządzenia. Gdy w tych urządzeniach stosuje się piec kryształowy, jest to zwykle niezasilane urządzenie izolacyjne. Polega na swojej mechanicznej budowie, aby utrzymać stabilność kryształu.
Inne urządzenia mają większe piekarniki, które działają na zupełnie inną skalę. Urządzenia te są zbudowane jako zamknięte pojemniki zawierające własne stabilne środowisko. Piece te często wymagają zasilania zewnętrznego i specjalnie skonstruowanych kryształów. Podczas gdy ten typ piekarnika kryształowego może być znacznie większy niż wersja oscylatora, niektóre wersje są wciąż wystarczająco małe, aby podłączyć bezpośrednio do układu obwodu.
W większości przypadków piece kryształowe są niepotrzebne. Na popularnych urządzeniach elektronicznych stopień precyzji podawany przez piec kryształowy jest znacznie większy niż wymaga tego użytkownik. To, wraz z dodatkowym kosztem wbudowania ich w urządzenie, powoduje, że wielu producentów pomija je w swoich projektach.
Z drugiej strony są one potrzebne, gdy użytkownicy wymagają bardzo wysokiego poziomu precyzji lub stabilności. Na poziomie konsumenta zwykle znajduje się to w wysokiej klasy zegarkach, narzędziach diagnostycznych i sprzęcie audio. Na poziomie komercyjnym lokalne węzły transmisji, takie jak wieże komórkowe lub stacje transmisji radiowej, używają tych pieców do utrzymywania częstotliwości w odpowiedniej szerokości pasma. Wreszcie, systemy wojskowe wykorzystują te piece do utrzymywania wąskich pasm transmisyjnych, aby zapobiec niepożądanemu spadaniu na sąsiednie częstotliwości.