时钟元件是什么?深入了解时钟元件的类型、原理和应用范围
2023-12-06

  时钟元件是什么?

  世界上的各种电子设备,每一台中都一定会有好几个电子电路在工作。为了让它们正常发挥功能,离不开间隔规律、稳定的周期信号“时钟信号”。电子电路以这个时钟信号为基准而进行动作。时钟信号既是让各个电路完成其功能的时机提示信号,也是使电子设备与周边的控制器等连动(同步)用的信号。发出这个作为基准的、周期固定的时钟信号的部件就是“时钟元件”。时钟元件是电子设备运作时发出基准信号的重要部件,是必不可少的。它的核心材料主要使用的是陶瓷和石英晶体。

  【科普】时钟元件是什么东西?

  它们为什么不会相撞?

  啦啦队的成员们即使走着各种队形、做着各自不同的动作也不会相撞。这是因为,它们脑中的5只传声器和4只红外线传感器会接受设置在会场的两台发信机发出的超声波和红外线,实时地把握各自的位置。而向这些电子设备提供信号或连续同步信号,使得它们能用正确的时间和速度输送信息的就是时钟元件。这是啦啦队队员们不会相撞的理由之一。

  【科普】时钟元件是什么东西?

  时钟元件的原理和种类

  “压电效应”(物质受力会在表面产生电荷)和“逆压电效应”(物质被施加电场会产生变形),使得石英晶体或陶瓷以稳定的频率发生振荡。

  CERALOCK(陶瓷振荡子)

  利用压电陶瓷的机械共振的振荡器件。在小型化与批量化生产方面表现出色,被广泛应用于汽车电装品、民生设备和家电产品等。

  石英晶体元件

  按用途、品种、功能分类如下:

  [晶体谐振器] 利用稳定的石英晶体来产生频率固定的振荡的元件。

  [晶体振荡器] 将为使谐振器振荡的电路封装起来的模块

  SPXO (Simple Packaged Xtal (Crystal) Oscillator)

  将晶体谐振器和振荡电路一体化的、最基本的振荡器。

  TCXO (Temperature Compensated Xtal (Crystal) Oscillator)

  将晶体谐振器所具有的温度特性和正相反的电路特性组合起来并发出高度稳定振荡信号的温度补偿型振荡器。小型化程度较高,多用于手机和智能手机。

  VCXO (Voltage Controlled Xtal (Crystal) Oscillator)

  可以从外部施加电压控制输出频率的振荡器。用于通信中继装置等工业设备。

  OCXO (Oven Controlled Xtal (Crystal) Oscillator)

  最高精度的、最稳定的振荡器。通过使用在高温区域温度梯度为0的晶体谐振器保持固定温度而实现稳定。用于手机的基站和广播器材、计量仪器等。

 两种振荡材质

  多晶体(陶瓷)

  【科普】时钟元件是什么东西?

  陶瓷通常为微小晶体的集合,一个个的晶体由携带正电荷的原子与携带负电荷的原子构成。施加高直流电压后,极化的方向会向一个方向对齐,压电陶瓷这种多晶体就由此产生。

  单晶体(石英晶体)

  【科普】时钟元件是什么东西?

  石英晶体是具有压电性能的单晶体。因晶体缺陷和杂质少,其频率温度特性十分优秀。人工的石英晶体则通过尽可能地排除晶体缺陷和杂质等方式来提高品质,使其特性最大限度地接近石英晶体。

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