Время кварцевых часов регулируется кварцевым генератором . Этот кварцевый генератор эффективно формирует цепь RLC. Если это так, то какими свойствами обладает кварцевый генератор, который делает его более выгодным по сравнению со схемой RLC?
circuit-analysis
crystal
basic
resonance
сомнение
источник
источник
Ответы:
Кристаллические осцилляторы гораздо более точные, они маленькие, имеют низкие температурные коэффициенты и низкий дрейф при низких затратах.
источник
Кристалл кварца - это механический резонатор с особенно стабильными свойствами. Кварц является очень стабильным материалом - он не «стареет» и не сильно меняется с температурой. Также возможно приготовить кварц, чтобы он был очень чистым и имел постоянные свойства. Кварц также слегка пьезоэлектрический - электрическое поле вызывает отклонение, а отклонение генерирует электрический заряд.
При правильной резке (с определенной ориентацией относительно осей кристалла) и правильной установке механические свойства (в основном жесткость) не зависят от температуры. Контакты на кристалле означают, что механическая вибрация генерирует электрический заряд, и при правильной настройке (с усилителем) можно заставить резонировать всю систему со стабильной частотой.
Электрически это можно смоделировать как сеть RLC с аналогичными свойствами. Значения RLC могут быть удивительными - как правило, доли fF емкости и много генри индуктивности.
источник
Хотя кварцевый кристалл можно смоделировать как схему RLC, это не то, чем он является на самом деле.
Разрез и размеры кристалла обуславливают его резонанс на определенной частоте, и это может быть гораздо более точно определено, чем схема, состоящая из дискретных R, L и C.
источник
Причина в точности. Для конденсаторов 2% считается очень хорошим допуском. Я не уверен насчет индукторов, но я ожидаю, что это похоже. Резисторы лучше, чем конденсаторы или катушки индуктивности, но вы не можете создать генератор только с резисторами.
Чтобы поставить эти числа в перспективе: 1% эквивалентен 36 секундам в час или 14 минутам и 24 секундам в день, что было бы совершенно недопустимой точностью для часов.
источник
По моему опыту, вместо замены компонентов RLC генератора добавляется кристалл . Причина, по которой он «добавлен», заключается в том, чтобы задавать и поддерживать заданную частоту более точно, чем при использовании только компонентов RLC. Причина, по которой кристалл обеспечивает большую точность, заключается в том, что он может быть изготовлен с «более жесткими» допусками, чем компоненты RLC, и его электрические характеристики с высоким Q.
источник
Кристаллический генератор обладает свойствами дешевизны с точки зрения сложности схемы и цены за единицу, что делает его выгодным по сравнению со схемой RLC. Схема RLC требует больше деталей и регулировок. При правильной разработке и калибровке часы RLC столь же точны, как часы кварцевого генератора. Это все о стоимости и размере.
источник