درباره کریستال

 

  

یکی از مهمترین و پرکاربردترین قطعات در صنعت الکترونیک ، کریستال های کوارتزه که البته کارشون هم بسیار مهم و قابل تقدیره!

اساساً کریستالها دو خاصیت مهم رو میتونن داشته باشن ؛ یکی خاصیت پیزو الکتریک و دیگری خاصیت پیرو الکتریک !

خاصیت پیزو الکتریک یعنی اینکه کانی کریستال تحت یک تنش یا فشار ، الکتریسیته تولید بکنه و یا برعکس ؛ تحت یک میدان الکتریکی ( الکتریسیته ) کرنش کرده و نوسان کنه !

پیرو الکتریک هم یعنی اینکه ؛ کانی کریستال ، تحت حرارت ، الکتریسیته تولید بکنه که البته بعضی از کریستالها این خاصیت رو دارند و عکسی که اول این مطلب گذاشتم ربطی به اونها نداره! این عکس مربوط به کریستالهای کوارتزه که بیشترین استفاده رو در صنعت دارند! وظیفه اونها نگهداشتن فرکانس مدارهای نوسانساز ، روی یک فرکانس خاص هستش و این به دلیل خاصیت پیزو الکتریکی کانی سازنده این قطعه یعنی کوارتز (Silicon Oxide ) ، هستش!

وقتی که کریستال در مدار نوسان‌ساز قرار میگیره ، فقط نوسانی تولید میشه که خاص خودش هست و به اصطلاح میگیم که فرکانس رزونانس کریستال تقویت شده و در نتیجه ، در خروجی نوسان ساز یا اسیلاتور ، فرکانس تقویت شده ، همان بسامد رزونانس کریستال خواهد بود . مسئله مهم دیگه اینه که کریستالها ، نسبت به تغییرات دما ، حساسیت خیلی کمی دارند و به وسیله اونها میتونیم اسیلاتورهایی بسازیم که فرکانس کارشون با تغییر دما ، عوض نشه و ثابت باقی بمونه ؛ این خاصیت کریستال سبب شده که این قطعه ، مهمترین المان در صنعت مخابرات باشه چرا که فقط به واسطه اونها میشه مدارهای فرستنده بسیار با ثبات ساخت!!! علاوه بر کاربرد کریستال در مخابرات ، این قطعه در ساخت ساعت های بسیار دقیق هم به کار میره ، کریستال های کوارتز یکی از مهمترین بخش صنعت میکرو کنترلر و کامپیوتر هم هستند چون زمان سنجی ، یکی از قسمتهای مهم مدارهای کامپیوتریه و دقیق بودن اونها فقط با کریستال فراهم میشه! 

نماد کریستال در نقشه مدارات الکترونیکی به این شکله :

دو نمونه ساده اسیلاتور کریستالی هم براتون میذارم : 

درباره کریستالهای کوارتز این مطلب رو هم اضافه کنم که ؛ بنابر تئوری میشه در همه رنجهای فرکانس رادیویی اونو تولید کرد ولی محدودیتهای موجود خلاف این رو سبب میشن ! فرکانس کار یک کریستال بستگی فراوانی به جنس و ظرافت اون داره و هر چه فرکانس بالاتر باشه کانی کریستال باید ظریفتر برش بخوره . معمولا کریستالهایی که ساخته میشن فرکانسشون بین 4 تا 40 مگاهرتز  هست و لزومی هم نداره که فراتر از این محدوده ساخته بشه ؛ چون به واسطه مدارهای مقسم  و چند برابر کننده ، میتونیم فرکانسشون رو  کم و زیاد کنیم !    

 -------------------------------------------------------------------------------------------------

پی نوشت : این مطلب مال پنج‌شنبه 30 دی‌ماه سال 1389 هستش که پاک شده بود و دوباره اضافه کردم!