Бәллүр осиллаторларның килеп чыгышы тарихы

Aug 03, 2025 Хәбәр калдыру

I. кереш сүз

Бәллүр осиляторлар, төп ешлыкны контрольдә тоту компонентлары буларак, сәнәгать җиһазларында, куркынычсызлык мониторинг системаларында, медицина җайланмаларында, автомобиль электроникасында, акыллы көнкүреш техникасында һәм башка өлкәләрдә киң кулланыла. Макро күзлектән караганда, глобаль мәгълүмат инфраструктурасы төзелеше кристалл осиляторлар үсеше белән бәйле. Бу мәкәлә системалы рәвештә кристалл осиллаторларның технологик эволюциясен анализлый, пиезоэлектрик эффект ачылганнан алып нано - масштаблы упаковкага кадәр {{4} four аларның дүрт сәнәгать революциясе аша кеше технологик алгарышын ничек күрсәткәннәрен ачыклый.

 

II. Бәллүр осиллаторларның үсеш тарихы

1. Технологик мәгърифәт чоры

1880-нче елда Жак һәм Пьер Кури кардәшләр кварц кристалл тәлинкәләргә механик стресс куллану электр корылмасының күчерелүен ачыкладылар, концепциясен тәкъдим иттеләр.пиезоэлектрик эффект.

Пиезоэлектрик эффект принцибы: Пиезоэлектрик материалларга басым кулланылганда, электр потенциалы аермасы барлыкка килә (дип аталатуры пиезоэлектрик эффект). Киресенчә, көчәнеш куллану механик стресс тудыракире пиезоэлектрик эффект). Әгәр басым югары - ешлык тибрәнүен үз эченә ала икән, ул югары - ешлыклы электр агымнарын чыгара. Пиезоэлектрик керамикага югары - ешлыклы электр сигналлары кулланылганда, алар югары - ешлыклы акустик сигналлар (механик тибрәнүләр) ясыйлар, гадәттә билгелеУЗИ сигналлары.

info-516-222

1918-нче елда Пол Лангевин су асты көймәсен ачыклау өчен эре сонар системаларын үстерү өчен кварц кристалл тәлинкәләрен кулланып тикшерде. Бу тактик таләпләрне канәгатьләндерү өчен, тулы мәгълүмат эшкәртү һәм үзәкләштерелгән контроль өчен берничә сонар функцияне интеграцияләүне үз эченә алган, шул исәптән тавыш юнәлешен табу, эхо диапазоны, сонар импульсны ачыклау, максатлы идентификация һәм торпедо кисәтүе. Лангевин су астында тавыш дулкыннарын табу һәм табу өчен X - киселгән кварц тәлинкәләрен кулланган.

1921 елда Веслеян университеты профессоры В.Г. Кэди кварц кристалл осиллаторын патентлады. Аның патенты осиллатор ешлыгын контрольдә тоту өчен кварц кристалл резонаторларын кулланган һәм кварц барларын / тәлинкәләрен ешлык стандартлары һәм фильтрлар итеп тасвирлаган. Шулай итеп, Кэди осиллатор схемаларында ешлыкны контрольдә тоту өчен беренче булып кварц кристалларын кулланган.

1923-нче елда Гарвард профессоры Г.В. Пирс кристалл осиллатор схемасын эшләде, кристаллны челтәр һәм вакуум труба клапанының аноды арасында урнаштырды - Пирс осиллаторы конфигурациясе прекурсоры.

info-354-396

1925-нче елда Вестингхаус Электрик KDKA радиостанциясе өчен төп осиллатор итеп кристалл осиллатор куйды.

Ван Дайк кварц кристалл резонаторлары өчен эквивалент схема моделен эшләде. Бу схеманың ике резонанс ешлыгы бар :.серия резонанты ешлыгы (fs), монда Lg {{0} g Cg - Rg филиалы резонанслана, һәмпараллель резонант ешлыгы (fp), гомуми схема резонансы. Cg

info-441-178

1926-нчы елда Y - киселгән кристалллар табылды һәм кулланылды. Ул вакытка кадәр X - киселгән кварц кристаллары гына кулланылган. X - киселгән кристаллларның температура коэффициенты ~ {{7} p 20ppm / градус булганда, Y киселгән кристалллар ~ {{8} p ppm / градус күрсәттеләр, бу төрле кристалл кисүләренең төрле температура коэффициентларын китерә алуын күрсәтә.

info-195-253

1927-нче елда Белл Лабораториясеннән Уоррен Маррисон беренче кварц кристалл осиллатор стандартын эшләде.

1928-нче елда Уоррен Маррисон Кыңгырау телефон лабораториясендә беренче кварц кристалл сәгатен ясады. Кварц сәгатьләре төгәл маятник сәгатьләрен дөньяның иң төгәл саклаучысы итеп алыштырдылар (атом сәгатьләренә кадәр).

Атом сәгатьләреАтом энергиясен үзләштерү / чыгару вакытында чыгарылган электромагнит дулкыннарын кулланыгыз, 20 миллион ел эчендә second 1 секунд төгәллеккә ирешегез - хәзерге вакытта дөньяда иң төгәл корал.

1934-нче елда AT - һәм BT - киселгән кварц кристалл резонаторлары барлыкка килде, мөстәкыйль рәвештә Лак / Уиллард / Ярминкә (АКШ), Кога (Япония), һәм Бекман / Страубель (Германия).

2. Тикшеренү һәм тикшерү чоры: Бәллүр осиллаторларның массалы производствосы

1950 елда атом сәгатьләре эшләнде. Кварц сәгатьләре максималь төгәллеккә 30 секунд эчендә ирештеләр (30м / с). Bell Labs коммерция - масштаблы кварц кристалл үсеше өчен гидротермик процессны башлап җибәрде.

info-400-644

 

3. Periodсеш чоры: Партия җитештерү һәм хәрбиләрдән гражданнар куллануына күчү

1968-нче елда Төньяк Америка авиациясеннән Juерген Стаудт кварц кристалл осиллаторларын җитештерү өчен фотолитография процессын уйлап тапты, бу сәгать кебек көчле продуктлар өчен миниатюризация мөмкинлеген бирә.

info-395-264

1976-нчы елда беренче SC - киселгән кристаллар барлыкка килде. Башта мичтә - контрольдә тотылган кристалл осиляторлар (OCXOs), OCXO эш температурасында оптималь температура коэффициенты аркасында кулланыла.

4. Тиз үсеш чоры: Электроникада күптөрле кушымталар

1990-нчы елдан алып бүгенге көнгә кадәр кварц осиляторлары DIP-тан кечерәк SMD пакетларына күчә, традицион металл казыклардан пластик / металл / керамик анкапсуляциягә күчә. Төгәллек һәм ешлык таләпләре артты, яхшырак җитештерү процессларын таләп итә. Кушымталар 5G, IoT, автомобиль электроникасы, акыллы сәламәтлек саклау, акыллы приборлар кебек төрле өлкәләргә киңәйтелде.

 

III. Аннотация

1880 - 1956 елларда 70+ еллар кварц осиллаторларының нигез чорын билгеләде, нигез салучы уйлап табулар һәм абруйлы инновацияләр белән характерланды. Кварц технологиясенең алга китүе әкренләп ачу, аңлау, җитлеккәнлек процессын чагылдыра - алгарышны ашыктырып булмый.