關(guān)于晶振的歷史傳說記錄你了解多少呢
石英晶體振蕩器是一種用于數(shù)字集成電路的提供穩(wěn)定無線電頻率信號的壓電晶振,振蕩器所具備的振蕩晶體材料是具有準(zhǔn)確的信號頻譜,早期被廣泛的應(yīng)用于跟蹤石英手表的時鐘走動,現(xiàn)多數(shù)的被適用于手表,鐘表,收音機(jī),電腦和手機(jī)等多種通訊工具中,石英晶體的制造頻率從幾十千赫茲到幾百毫安不等頻率輸出范圍,在測量設(shè)備內(nèi)也可以找到晶體電路傳輸.
晶體振蕩器是使用機(jī)械共振的電子振蕩電路,壓電石英晶體用于頻率確定的常用術(shù)語元件,電極與之相連也用于其他類型的電子電路,它們通常也與晶體振蕩器電路合并在一個封裝中,石英晶體振蕩器是為20世紀(jì)20年代的高穩(wěn)定性頻率參考而開發(fā)的20世紀(jì)30年代,在晶體之前,無線電臺通過調(diào)諧電路控制其頻率,這可能很容易漂移關(guān)閉頻率3-4kHz.

雅克和皮埃爾居里于1880年發(fā)現(xiàn)了壓電性.首先研究了石英在第一次世界大戰(zhàn)期間用于聲納的諧振器,第一個壓控振蕩器使用晶體,羅謝爾鹽,建于1917年,由貝爾電話公司的Alexander M,Nicholson于1918年獲得專利,實驗室雖然他的優(yōu)先權(quán)受到了沃爾特蓋頓卡迪的爭議,卡迪建造了第一塊石英晶體,1921年的石英晶體振蕩器的其他早期創(chuàng)新者包括G.W.Pierce和Louis埃森.
由于廣播電臺的頻率僅為10kHz,由頻率漂移引起的相鄰臺站之間的干擾是一個常見問題,1925年西屋公司在其旗艦站KDKA安裝了一個晶體振蕩器,并且到1926年石英晶體是用于控制許多廣播電臺的頻率,并受到業(yè)余無線電運營商的歡迎,1928年,貝爾電話實驗室的沃倫·馬里森開發(fā)出第一個石英晶體鐘,同30年內(nèi)精度高達(dá)1秒,石英鐘取代精密擺鐘表作為世界上最準(zhǔn)確的計時器,直到20世紀(jì)50年代開發(fā)出原子鐘使用,在貝爾實驗室的早期工作中,最終建立了他們的頻率控制產(chǎn)品部門.
幾乎所有由彈性材料制成的物體都可以像水晶一樣使用合適的傳感器,因為所有物體都具有自然共振振動頻率,高頻晶振通常被切割成形狀一個簡單的矩形板,低頻晶體,例如用于數(shù)字手表的晶體,通常被切割成音叉形狀,例如,鋼非常有彈性并且具有高速聲音,它通常用于石英之前的機(jī)械過濾器,該共振頻率取決于材料的大小,形狀,彈性和聲速,對于在不需要非常精確定時的應(yīng)用中,通常使用低成本陶瓷諧振器代替石英晶體.
晶體是一種固體,其中組成的原子,分子或離子以規(guī)則有序的重復(fù)圖案包裝在三者中空間維度,當(dāng)適當(dāng)?shù)厍懈詈桶惭b有源石英晶體時,可以通過施加電壓使其在電場中變形到晶體附近或晶體上的電極,該特性稱為電致伸縮或反壓電,石英在返回其先前的形狀時產(chǎn)生電場,這可以產(chǎn)生電壓,結(jié)果是石英晶體的行為類似于RLC電路,由電感器,電容器和電阻器組成,具有a精確的共振頻率.
許多公司在此期間開始生產(chǎn)用于電子用途的石英晶體,使用現(xiàn)在的東西考慮到原始方法,1939年美國生產(chǎn)了大約100,000個晶體單元,通過第二次世界大戰(zhàn),水晶由天然石英晶體制成,幾乎全部來自巴西,戰(zhàn)爭期間因水晶造成的水晶短缺對軍事和海軍無線電和雷達(dá)的精確頻率控制的需求刺激了戰(zhàn)后研究合成石英的培養(yǎng),到1950年貝爾實驗室開發(fā)了一種用于在商業(yè)規(guī)模上生長石英晶體的水熱工藝,到了20世紀(jì)70年代幾乎所有的晶體用于電子產(chǎn)品是合成的.
1968年有人在北美工作時發(fā)明了一種用于制造石英晶體振蕩器的光刻工藝使它們看起來足夠小,可以用于手表等便攜式電子產(chǎn)品中,盡管時鐘晶體振蕩器仍然最常使用石英晶體,但使用其他材料的器件變得越來越普遍,例如陶瓷諧振器.對于關(guān)鍵產(chǎn)品應(yīng)用將石英振蕩器安裝在溫控容器中,稱為晶體爐,也可以安裝在減震器上,以防止外部機(jī)械振動引起的干擾振動噪聲.

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