Что такое тактовые генераторы?

Тактовые генераторы - это электронные схемы, которые используются для измерения времени определенных событий. Их можно использовать для контроля скорости, с которой тикает секундная стрелка часов. Эти устройства могут быть изготовлены из ряда материалов, хотя наиболее распространенным и наиболее точным материалом является кварцевый кристалл. Эти устройства используют электронный стимул для создания механического движения.

При подаче электрического тока на тактовый генератор он начинает вибрировать или колебаться с собственной частотой. Собственная частота материалов, обычно используемых в этих цепях, является узкой и стабильной. Частота жестких колебаний означает, что инженеры могут использовать числовую информацию об этой частоте при определении времени тактовых генераторов. Частота может использоваться для отметки секунд или других единиц времени с использованием простой математической формулы и известной частоты устройства. Компьютеры, радиопередатчики и радиоприемники используют тактовые генераторы для контроля времени.

Время можно измерить с помощью часовых генераторов. Материал генератора, будь то кварц, керамика или другой стабильный материал, колеблется с предсказуемой скоростью, когда к нему прикладывается электрический стимул. Собственная частота генератора может изменяться в зависимости от формы, размера и среза материала, что означает, что генератор должен быть испытан и откалиброван перед использованием. Большинство генераторов часов, используемых в часах, имеют форму камертонов.

Кристалл кварца является наиболее распространенным устройством, используемым в тактовых генераторах, потому что он имеет очень точную собственную частоту. Кварцевый кристалл также не особенно реагирует на химические вещества, поэтому с течением времени происходит очень небольшое изменение структуры кристалла, что делает кварцевые кварцевые генераторы точными в течение многих лет. Хотя температура и давление могут влиять на диапазон принимаемых им сигналов, адаптация к кристаллу и его цепи может уменьшить влияние этих внешних изменений.

Принцип, используемый в тактовых генераторах, был впервые обнаружен братьями Кюри в 1880 году. Называется пьезоэлектрическим эффектом, преобразованием электричества в механическое движение или наоборот - обратным пьезоэлектрическим эффектом. Этот метод генерации движения был намного более устойчивым, чем старые модели, которые опирались исключительно на механику. Одной из первых отраслей, которая приняла концепцию пьезоэлектрического эффекта, была часовая индустрия, которая перешла от механических часов, которые требовали намотки, к кварцевым осцилляторам, которые сохраняли время с минимальной деградацией.