Что такое кварцевый генератор?

Кристаллический генератор - устройство, используемое, чтобы преобразовать электрическую энергию или произвести это из механической энергии. В большинстве случаев эти генераторы подвергаются воздействию электрического импульса, который заставляет их колебаться с определенной частотой. Частота каждого кристалла остается стабильной при различных температурах и давлениях и в присутствии множества различных материалов и химикатов, что делает его идеальным для операций, которые требуют точного времени при многих обстоятельствах. Эти устройства обычно используются в часах и электронике как по точности, так и по долговечности.

Свойства кварцевого генератора впервые были открыты в 1880 году Пьером и Жаком Кюри. Эти два ученых обнаружили, что кристаллы кварца будут производить электрический заряд при вытеснении из формы и изменят свою физическую форму при воздействии электрического заряда, свойство, которое они назвали пьезоэлектрическим эффектом. Эксперименты с этими кристаллами показали, что они колебались с точной частотой, когда электрический ток проходил через них.

Одним из основных компонентов кварцевого генератора является сам кристалл. Многие различные типы кристаллов могут быть использованы в качестве осцилляторов, но наиболее часто используемым сортом является кварц, который часто выращивается в контролируемых условиях, прежде чем его режут и используют в качестве осциллятора. Кристалл нарезают на тонкий срез или форму камертона, а затем помещают между двумя проводящими металлическими пластинами. Когда ток проходит через устройство, кристалл начинает расширяться и сжиматься или колебаться с точной частотой. Усилитель, подключенный к кварцевому генератору, увеличивает выходную мощность устройства, которое затем можно использовать для измерения времени механических или электрических процессов.

Стабильность частоты кварцевого генератора делает его идеальным для использования в часах и электронике. Кварцевый кристалл использовался для контроля времени наручных часов вскоре после открытия пьезоэлектрического эффекта. Часы с этими генераторами известны своей способностью выдерживать изменения температуры и давления и оставаться точными в течение длительных периодов времени.

В электронике кварцевые генераторы часто используются в компьютерах, сотовых телефонах и радиоприемниках. Кристаллы полезны в этих устройствах из-за точности их колебаний, что позволяет использовать кристалл для фильтрации нежелательных частот. Кристаллический генератор также расширяется и сжимается в основном вдоль одной оси, что придает устройству низкий фазовый сдвиг. Эти два качества дают ему возможность точно рассчитывать время процесса и поддерживать сильный сигнал, оба качества делают его идеальным для использования в электронике.