Vad är en crystal ugn?

En kristallugn är en förseglad miljö placerad runt en kvartskristall i enheter med hög precision. Dessa ugnar upprätthåller en konstant temperatur och tryck och isolerar den inre kristallen från miljöförändringar. I allmänhet används en kristallugn endast på extremt högprecisionsanordningar, till exempel radiosystem av militär kvalitet och celltorn. På enheter med lägre precision är fördelarna långt utskuggade av kostnaden och den potentiella huvuddelen av enheten.

När en kvartskristall används som resonator i en enhet är det en viktig del av sändning och mottagning av signaler. Resonansfrekvensen för kvarts används för att ställa in sändaren och hålla de sända signalerna stabila. Kvartsfrekvensen bestäms av flera faktorer, inklusive kristallstorleken. När kvartset värms och svalnar, kan det expandera och dras samman. Detta resulterar i små storlekar som ändrar kristallens frekvens.

Enheter som inte har råd att ha fluktuering i frekvens använder en kristallugn för att hålla kristallen stabil. Genom att hålla kristallens situation stabil, oavsett de faktiska förhållandena, ändras dess frekvens aldrig. Den vanligaste formen av kristallugn används i en kristalloscillator.

En kristalloscillator är en vanlig komponent som finns i precisionsmätinstrument, sändare och mottagare. Dessa enheter kan vara mycket små och är ofta integrerade direkt i en enhetens kretsar. När en kristallugn används i dessa enheter är det vanligtvis en icke-driven isoleringsanordning. Den förlitar sig på sin mekaniska konstruktion för att hålla kristallen stabil.

Andra enheter har större ugnar som fungerar i en helt annan skala. Dessa enheter är byggda som förseglade kapslar som innehåller sin egen stabila miljö. Dessa ugnar kräver ofta extern kraft och speciellt konstruerade kristaller. Även om denna typ av kristallugn kan vara mycket större än oscillatorversionen, är vissa versioner fortfarande små nog för att ansluta direkt till ett kretssystem.

I de flesta fall är kristallugnar onödiga. På vanliga elektroniska apparater är graden av precision som ges av en kristallugn mycket mer än användaren kräver. Detta, tillsammans med den extra kostnaden för att bygga dem in i enheten, gör att många tillverkare hoppar över dem i deras design.

Å andra sidan behövs de när användare kräver en mycket hög grad av precision eller stabilitet. På konsumentnivå finns detta vanligtvis i avancerade klockor, diagnostiska verktyg och ljudutrustning. På kommersiell nivå använder lokala överföringsnav, såsom celltorn eller radioöverföringsstationer, dessa ugnar för att hålla sina frekvenser inom rätt bandbredd. Slutligen använder militära system dessa ugnar för att hålla transmissionsbandet smalt för att förhindra oönskad utblåsning i angränsande frekvenser.