Кварцавы рэзанатар: прынцып працы і вобласць прымянення

З моманту вынаходкі генератара частоты прайшло ўжо нямала часу. Распрацоўшчыкі сутыкнуліся з мноствам праблем на гэтым шляху. Мэтай праекціроўшчыкаў ўсёй планеты было стварэнне генератара, які быў бы здольны выдаваць на выхадзе стабільную частату. Менавіта на ёй і грунтуецца праца лічбавых прылад: кампутараў, мікрапрацэсараў, кварцавых гадзін і г.д. Атрыманне стабільнай частоты, якая не залежыць ад такіх параметраў, як тэмпература або час працы, азначала прарыў у пабудове электронных схем і магчымасць праектаваць новыя электронныя прылады. Сітуацыя кардынальна змянілася з таго моманту, калі з'явіўся кварцавы рэзанатар. Гэта невялікае кампактная прылада дазваляе "тварыць цуды" ў электроніцы.

Схемныя рашэнні, у якіх стаў выкарыстоўвацца кварцавы рэзанатар, апынуліся настолькі ўдалымі, што гэта прылада трывала ўвайшло ў разрад найбольш запатрабаваных пры праектаванні і распрацоўцы электронных схем. З развіццём лічбавых прылад назіраецца ўстойлівая тэндэнцыя ўсё больш прымяняць кварцавы рэзанатар. Прынцып працы досыць просты і заснаваны на зваротным п'езаэлектрычным эфекце. Іншымі словамі, калі на яго выхад падаць пераменная напруга, то гэта прывядзе да зруху фаз, так як пры спадзе паўхвалі прылада пачынае аддаваць назапашаную механічную энергію. Гэты эфект і быў заўважаны распрацоўшчыкамі гэтага дзіўнага элемента.

Кожны крышталь, з якога выраблены кварцавы рэзанатар, валодае сваімі механічнымі ўласцівасцямі. Яны ў сваю чаргу ўплываюць на такі параметр, як частата прыбора. Давайце прадставім, што з дапамогай нескладанай схемы мы імітуючы ўмовы, пры якіх будзе працаваць прыбор. Пачынаем паступова павялічваць частату. У пэўны момант мы дасягнем пэўнага зруху фаз паміж якія падаюць напругай, і аддавалі кварцам. З павелічэннем частаты мы зможам ўвесці схему ў рэзананс - уласна, адсюль і паходжанне самой назвы прылады.

Мініяцюрныя прылады на аснове рэзанатараў шырока прымяняюцца ў радыёэлектроніцы. Добрым прыкладам гэтаму могуць паслужыць вымяральныя микрозонды, гетэрадзін. З іх дапамогай з'явіліся стабільныя і надзейныя прылады. У папулярнай гульні "паляванне на ліс" выкарыстоўваюцца прыборы на аснове гэтых элементаў.

Усім вядомыя кварцавыя гадзіны ўтрымліваюць кварцавы рэзанатар, які і з'яўляецца устойлівым крыніцай імпульсаў. Падлічваючы гэтыя імпульсы можна сфармаваць секундны сігнал, неабходны для працы гэтага вядомага ва ўсім свеце прылады.

Сучасная электроніка не можа адмовіцца ад прымянення гэтага дзіўнага прыбора. Цікава, як бы стаў працаваць ваш кампутар, калі б генератар імпульсаў апорнай частоты ў працэсары раптам стаў выдаваць нестабільную частату? Гэта прывяло б да няправільнай працы ўсёй сістэмы, і, хутчэй за ўсё, да яе завісання.

Так званы рэзанатар кварцавы з'яўляецца "сэрцам" практычна любога лічбавага прыбора. Без яго перастане працаваць кампутар або наўтбук, не стане інтэрнэту і мабільнай сувязі.

Таксама варта адзначыць, што развіццё гэтых прылад ідзе па шляху мінімізацыі габарытаў і павелічэння працоўнай частаты.