Cos'è un forno a cristallo?

Un forno a cristallo è un ambiente sigillato posizionato attorno a un cristallo di quarzo in dispositivi ad alta precisione.Questi forni mantengono una temperatura e una pressione costanti, isolando il cristallo interno dai cambiamenti ambientali.Generalmente, un forno a cristallo viene utilizzato solo su dispositivi estremamente ad alta precisione, come sistemi radio di livello militare e torri cellulari.Su dispositivi di precisione più bassi, il vantaggio è lontano dall'ombra dal costo e dalla potenziale maggior parte del dispositivo.

Quando un cristallo di quarzo viene utilizzato come risonatore in un dispositivo, è una parte importante dell'invio e della ricezione di segnali.La frequenza di risonanza del quarzo viene utilizzata per sintonizzare il trasmettitore, mantenendo stabili i segnali inviati.La frequenza del quarzo è determinata da diversi fattori, compresa la dimensione del cristallo.Mentre il quarzo si riscalda e si raffredda, può espandersi e contrarsi.Ciò si traduce in piccoli cambiamenti di dimensioni, che cambiano la frequenza del cristallo.

Dispositivi che non possono permettersi di avere fluttuazioni di frequenza utilizzano un forno cristallino per mantenere stabile il cristallo.Mantenendo stabile la situazione del cristallo, indipendentemente dalle condizioni effettive, la sua frequenza non cambia mai.La forma più comune di forno a cristallo viene utilizzata all'interno di un oscillatore di cristallo.

Un oscillatore cristallino è un componente comune presente in strumenti di misurazione di precisione, trasmettitori e ricevitori.Questi dispositivi possono essere molto piccoli e sono spesso incorporati direttamente nei circuiti di un dispositivo.Quando un forno a cristallo viene utilizzato in questi dispositivi, di solito è un dispositivo isolante non potente.Si basa sulla sua costruzione meccanica per mantenere il cristallo stabile.

Altri dispositivi hanno forni più grandi che funzionano su una scala totalmente diversa.Questi dispositivi sono costruiti come contenitori sigillati contenenti il proprio ambiente stabile.Questi forni richiedono spesso potenza esterna e cristalli appositamente costruiti.Sebbene questo tipo di forno a cristallo possa essere molto più grande della versione dell'oscillatore, alcune versioni sono ancora abbastanza piccole da connettersi direttamente a un sistema a circuito.

Nella maggior parte dei casi, i forni di cristallo non sono necessari.Su dispositivi elettronici comuni, il grado di precisione dato da un forno a cristallo è molto più di quanto richiede l'utente.Ciò, insieme al costo aggiuntivo di costruirli nel dispositivo, molti produttori li saltano nei loro progetti.

D'altra parte, sono necessari quando gli utenti richiedono un livello molto elevato di precisione o stabilità.A livello di consumo, questo si trova di solito in orologi di fascia alta, strumenti diagnostici e apparecchiature audio.A livello commerciale, hub di trasmissione locali come torri cellulari o stazioni di trasmissione radio utilizzano questi forni per mantenere le loro frequenze entro la larghezza di banda corretta.Infine, i sistemi militari usano questi forni per mantenere strette le bande di trasmissione per prevenire sanguinamento indesiderato nelle frequenze adiacenti.