Kas yra laikrodžio osciliatoriai?

Laikrodžio generatoriai yra elektroninės grandinės, naudojamos tam tikriems įvykiams nustatyti. Jais galima valdyti greitį, kuriuo tiksi laikrodžio rodyklė. Šie prietaisai gali būti pagaminti iš daugybės medžiagų, tačiau labiausiai paplitusi ir tiksliausia medžiaga yra kvarco kristalas. Šie prietaisai naudoja elektroninį stimulą, kad sukurtų mechaninį judesį.

Prijungus elektros srovę į laikrodžio osciliatorių, jis vibruoja arba svyruoja natūraliu dažniu. Šiose grandinėse dažniausiai naudojamų medžiagų natūralus dažnis yra siauras ir stabilus. Tvirtas virpesių dažnis reiškia, kad inžinieriai, nustatydami laikrodžio osciliatorių laiką, gali naudoti skaitinę informaciją apie tą dažnį. Dažnis gali būti naudojamas sekundėms ar kitiems laiko vienetams pažymėti naudojant paprastą matematinę formulę ir žinomą įrenginio dažnį. Kompiuteriai, radijo siųstuvai ir radijo imtuvai laiko reguliavimui naudoja laikrodžio osciliatorius.

Laikas gali būti matuojamas naudojant laikrodžio osciliatorius. Osciliatoriaus medžiaga, nesvarbu, ar tai būtų kvarcas, keramika ar kita stabili medžiaga, svyruoja nuspėjamu greičiu, kai jai taikomas elektrinis dirgiklis. Natūralus osciliatoriaus dažnis gali keistis atsižvelgiant į medžiagos formą, dydį ir pjūvį, o tai reiškia, kad prieš naudojant generatorius turi būti išbandytas ir sukalibruotas. Dauguma laikrodžiuose naudojamų laikrodžių generatorių yra kamertono formos.

Kvarco kristalas yra labiausiai paplitęs prietaisas, naudojamas laikrodžių osciliatoriuose, nes jis turi labai tikslų natūralų dažnį. Kvarcinis kristalas taip pat nėra ypač jautrus cheminėms medžiagoms, todėl laikui bėgant kristalo struktūra keičiasi labai mažai, todėl kvarco kristalų osciliatoriai yra tikslūs daugelį metų. Nors temperatūra ir slėgis gali turėti įtakos signalų diapazonui, kurį jis paims, kristalo ir jo grandinės pritaikymas gali sumažinti šių išorinių pokyčių poveikį.

Laikrodžių osciliatoriuose naudojamą principą 1880 m. pirmą kartą atrado broliai Curie. Vadinamas pjezoelektriniu efektu, elektros pavertimu mechaniniu judesiu arba atvirkščiai – atvirkštiniu pjezoelektriniu efektu. Šis judesio generavimo būdas buvo daug stabilesnis nei senesni modeliai, kurie rėmėsi tik mechanika. Viena iš pirmųjų pramonės šakų, priėmusių pjezoelektrinio efekto koncepciją, buvo laikrodžių pramonė, kuri perėjo nuo mechaninių laikrodžių, kuriems reikėjo apvijos, prie kristalinių laikrodžių osciliatorių, kurie išlaikė laiką labai mažai degraduodami.