Was ist ein Kristalloszillator?

Ein Kristalloszillator ist ein Gerät, das zur Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Energie verwendet oder erzeugt wird.In den meisten Fällen werden diese Oszillatoren einem elektrischen Impuls ausgesetzt, der dazu führt, dass sie eine genaue Frequenz schwingen.Die Frequenz jedes Kristalls bleibt bei verschiedenen Temperaturen und Drücken und in Gegenwart vieler verschiedener Materialien und Chemikalien stabil, was sie ideal für Operationen macht, die unter vielen Umständen eine präzise Zeit erfordern.Diese Geräte werden üblicherweise sowohl für ihre Präzision als auch für die Haltbarkeit in Uhren und Elektronik verwendet.

Die Eigenschaften des Kristalloszillators wurden erstmals 1880 von Pierre und Jacques Curie entdeckt.Diese beiden Wissenschaftler stellten fest, dass Quarzkristalle eine elektrische Ladung erzeugen werden, wenn sie aus der Form gezwungen werden, und ihre physikalische Form ändert, wenn sie einer elektrischen Ladung ausgesetzt sind, eine Eigenschaft, die sie den piezoelektrischen Effekt nannten.Experimente mit diesen Kristallen zeigten, dass sie mit einer präzisen Frequenz oszillierten, wenn der elektrische Strom durch sie geleitet wurde.

Eine der Hauptkomponenten eines Kristalloszillators ist der Kristall selbst.Viele verschiedene Arten von Kristallen können als Oszillatoren verwendet werden, aber die am häufigsten verwendete Sorte ist der Quarz, der häufig unter kontrollierten Umständen gezüchtet wird, bevor er als Oszillator geschnitten und verwendet wird.Der Kristall wird in eine dünne Scheibe oder in die Form einer Stimmgabel geschnitten und dann zwischen zwei leitenden Metallplatten gelegt.Wenn der Strom durch das Gerät weitergegeben wird, beginnt sich der Kristall mit einer genauen Häufigkeit zu erweitern und zu verziehen oder zu oszillieren.Ein mit dem Kristalloszillator angeschlossener Verstärker erhöht den Ausgang des Geräts, der dann zum Zeitpunkt mechanischer oder elektrischer Prozesse verwendet werden kann.

Die Stabilität der Frequenz eines Kristalloszillators macht es ideal für die Verwendung in Uhren und Elektronik.Quarzkristall wurde verwendet, um den Zeitpunkt der Uhren zu kontrollieren, seit kurz nach der Entdeckung des piezoelektrischen Effekts.Uhren mit diesen Oszillatoren sind bekannt für ihre Fähigkeit, Temperatur- und Druckänderungen standzuhalten und für lange Zeiträume genau zu bleiben.

In der Elektronik werden Kristalloszillatoren häufig in Computern, Mobiltelefonen und Funkgeräten verwendet.Die Kristalle sind in diesen Geräten aufgrund der Präzision ihrer Schwingung nützlich, wodurch der Kristall verwendet werden kann, um unerwünschte Frequenzen herauszufiltern.Der Kristalloszillator erweitert sich ebenfalls entlang einer Achse, wodurch das Gerät eine Verschiebung mit niedriger Phasen verleiht.Diese beiden Eigenschaften bieten ihm die Möglichkeit, einen Prozess genau zu zeitieren und ein starkes Signal beizubehalten, beide Eigenschaften, die es ideal für die Verwendung in der Elektronik machen.