Общие области применения этих важных электрических компонентов
Кристаллы служат хранителями времени в большинстве электронных схем. Вы можете приобрести их в различных упаковках и размерах, в зависимости от частоты и требований к производительности. Кристаллы играют жизненно важную роль во многих приложениях в качестве основного компонента в кварцевых генераторах.
Кварцевый генератор — это частотный компонент, который стабилизирует частоту в электрической цепи, делая ее более точной. Кварцевые генераторы представляют собой комплексные схемы синхронизации, которые могут быть использованы в любом приложении, где они необходимы, и обеспечивают превосходную стабильность и постоянство в требуемом температурном диапазоне, сохраняя при этом низкий уровень дрожания и шума.
Любая электрическая схема, требующая стабилизации частоты, нуждается в кварцевом генераторе для обеспечения точности, необходимой для получения качественного продукта. Из-за этого требования во многих распространенных электронных приложениях используются кварцевые генераторы. Давайте рассмотрим некоторые из наиболее распространенных:
Бытовая электроника
Одним из наиболее узнаваемых применений, требующих кварцевых генераторов, является бытовая электроника. Эти продукты могут включать в себя любое из следующих:
- Мобильные устройства (сотовые телефоны, планшеты, читалки и т.д.)
- Носимые предметы
- Телевизоры
- Кабельные коробки
- Бытовая техника
- Компьютеры (ноутбуки и настольные компьютеры)
- Игровые системы
- И многое другое.
В этих устройствах кварцевые генераторы необходимы для учета времени и должны использоваться для обеспечения точной и эффективной работы систем. Например, система может иметь множество функций, которые следуют одна за другой:
- Отправка/получение команд
- Хранение/отправка данных
- Внешняя связь с другими устройствами
Кварцевый генератор является тактовым сигналом в этих системах, который гарантирует, что они работают так, как задумано.
Наиболее широко используемым кварцевым генератором в бытовой электронике является TCXO, что означает кварцевый генератор с температурной компенсацией. Эти генераторы включают в себя схему, которая компенсирует температуру кристаллического блока. Они также могут быть изготовлены с различными типами крепления и размерами упаковки. В сочетании с превосходной производительностью и разумной стоимостью нетрудно понять, почему TCXO так популярны в бытовой электронике.
Измерение
Здесь не так уж сложно увидеть корреляцию. Кварцевые генераторы используются для стабилизации частоты и времени, поэтому измерительное оборудование, которое создает или измеряет частоту, нуждается в кварцевых генераторах внутри, чтобы служить внутренними стандартами частоты. Внутренние стандарты частоты используются для определения точности измерительного оборудования, поэтому качественные кварцевые генераторы отлично справляются с этой ролью.
Несколько факторов могут нарушить внутренние стандарты частоты системы и вызвать неоднозначность. Эти проблемы обычно можно объяснить одним из следующих:
- Влияние температуры
- Механические эффекты
- Связанные со временем
Температурные и механические воздействия обычно легче понять и смягчить, но проблемы, связанные со временем, обычно необходимо классифицировать, чтобы понять степень неопределенности и решения.
- Кратковременная стабильность нарушается любым нежелательным шумом, возникающим в течение любой 1 секунды. Усреднение шума по времени может решить эту проблему.
- Длительное старение вызвано механическим воздействием, загрязнениями и перемещением материала.
Измерительное оборудование должно быть в хорошем состоянии и точным. Неопределенности временной базы должны хорошо контролироваться, чтобы сохранить эти свойства.
Рабочая обувь
Кварцевые генераторы, применяемые во многих областях применения, жизненно важны для промышленных операций. Их можно найти, среди прочего, в следующих продуктах и категориях продуктов:
- Датчики
- Устройства связи
- Компьютеры
- Оборудование
- Модемы
- Цифровые системы
- Дисковые накопители
- Морское применение
Кварцевые генераторы в промышленном применении играют ту же роль, что и в бытовой электронике, поскольку они обеспечивают надлежащее функционирование и точность системы. Кварцевые генераторы создают тактовые сигналы, которые позволяют системам лучше справляться с шумом и поддерживать стабильность системы.
Автомобильная промышленность
Кварцевые генераторы встречаются во всех автомобильных конструкциях и системах. Основными автомобильными стандартами являются:
- Международная целевая группа по автомобилестроению (IATF) 16949
- Совет по автомобильной электрике (AEC) -Q100
- AEC-Q200
Различные стандарты требуют разной квалификации в автомобилях, причем самым большим отличительным фактором является температура. Производительность кварцевого генератора сильно зависит от температуры, и стандартная система классификации отражает различные потребности этих кристаллических компонентов. Автомобильный класс 1 является самым популярным стандартом с температурным диапазоном от -40º до 125ºC.
Являясь одной из автомобильных систем, требующих наибольшей точности, GPS является одним из приложений, которое в наибольшей степени зависит от кварцевых генераторов в автомобилях. Это также один из самых простых способов указать на прямые факторы производительности, на которые влияют прямые функции кварцевого генератора.
| Функция кварцевого генератора | Функция GPS |
| Время прогрева | Время для первого исправления (время, необходимое GPS для определения вашего местоположения) |
| Сила | Продолжительность миссии |
| Кратковременная стабильность (0,1-100 секунд) | Точность измерения дальности, отслеживание ускорения, устойчивость к замерзанию |
| Кратковременная стабильность (до 15 минут) | Время до последующего исправления (время, необходимое GPS для расчета быстрых изменений) |
| Фазовый шум | Отслеживание и демодуляция данных |
Космос
Спутники являются важной частью космической инфраструктуры и жизненно важны для космических систем. Кварцевые генераторы служат ключевым целям спутниковой функции, включая отслеживание времени и передачу сообщений. Поскольку спутники полагаются на позиционирование и передачу данных в реальном времени, точность еще более важна. При использовании в сложных условиях и при неблагоприятных температурах в космосе потребность в качестве и долговечности возрастает в дополнение к точности, когда речь заходит о кварцевых генераторах.
Кварцевые генераторы с управлением в печи (OCXO) наиболее приспособлены для применения в космосе, поскольку они включают источник тепла или печь, которая нагревает кристалл для поддержания нужной температуры. Эти генераторы играют важную роль в продвижении космических путешествий и открытий на новые высоты.
Кварцевые генераторы – универсальный компонент, используемый в нескольких отраслях промышленности
Кварцевые генераторы не только жизненно важны для точного функционирования многих повседневных систем, они универсальны в своей полезности. По мере развития и роста вышеупомянутых отраслей промышленности и их технологий будут расти требования и возможности кварцевых генераторов. Это откроет новые возможности как в производстве электрических компонентов, так и в технологии в целом.