Кварц кристаллынын осцилляторлорунун туруктуулугуна кандай факторлор таасир этет?
Кристалл осцилляторлору практикалык колдонмолордо, мисалы, CPU саат схемаларында кеңири колдонулат. Алар менен бардык окурмандар тааныш болбогондуктан, бул макалада кристаллдык осцилляторлордун жыштык туруктуулугу менен тааныштырылып, кварц кристаллынын осцилляторлорунун жыштык туруктуулугуна таасир этүүчү факторлор талданат.
Жыштыктын туруктуулугу осциллятордун чыгыш жыштыгынын иштөө учурундагы температуранын өзгөрүшүнөн келип чыккан өзгөрүүнү сүрөттөйт. Эгерде жыштыктын дрейфи колдонмонун талаптарынан ашып кетсе, убакыт каталары пайда болот. Жыштыктын туруктуулугу аныкталган температура диапазонундагы номиналдык жыштыкка салыштырмалуу миллиондо бөлүктөрдө (ppm) көрсөтүлөт.
Кварц кристаллдык осцилляторлорунун негизги мүнөздөмөсү алардын иштөө температурасынын диапазонундагы туруктуулугу болуп саналат жана бул кристалл осцилляторунун баасына таасир этүүчү негизги фактор. Жыштыктын туруктуулугу канчалык жакшы же иштөө температурасынын диапазону канчалык кең болсо, компоненттин баасы ошончолук жогору болот. Өнөр жай стандарттарында аныкталган -40~+85 градус диапазону көбүнчө дизайнерлердин адатынча тандалып алынат. -20~+70 градус диапазону талаптарга жооп берсе, кененирээк температура диапазонун тандоонун кереги жок. Дизайн инженерлери кристаллдык осциллятордун туруктуулугун аныктоодон мурун аларды колдонуунун чыныгы талаптарын кылдаттык менен баалашы керек. Ашыкча спецификация ыксыз чыгымдардын өсүшүнө алып келет.
Кварц кристаллынын осцилляторлорунун эскириши жыштыктын жылышына алып келүүчү дагы бир негизги фактор болуп саналат. Акыркы продуктунун кызмат мөөнөтү талаптарына жараша, бул таасирди азайтуу үчүн бир нече ыкмалар бар. Кристаллдын картаюу чыгаруу жыштыгы логарифмдик дрейфтин ийри сызыгын ээрчийт, башкача айтканда, картаюу эффектиси операциянын биринчи жылында эң айкын болот. Мисалы, 10 жылдан ашык иштегенден кийин кристаллдын картаюу ылдамдыгы анын биринчи жылындагы темпинин болжол менен -үчтөн бирин түзөт. Бул дрейфти атайын кристалл иштетүү ыкмалары аркылуу азайтса болот, же тюнинг менен компенсациялоого болот. Бир мисал, башкаруу пинине чыңалууну колдонуу (б.а. чыңалууну башкаруу функциясын интеграциялоо).
Туруктуулукка таасир этүүчү башка факторлор менен камсыздоо чыңалуусу, жүктүн өзгөрүшү, фазалык ызы-чуу жана життер кирет. Бул параметрлер активдүү кристаллдык осцилляторлорду тандоодо аныкталышы керек. Өнөр жайлык деңгээлдеги өнүмдөр үчүн кээде титирөө жана сокку спецификациялары талап кылынат. Аскердик жана аэрокосмостук техника басымдын өзгөрүшүнө жана радиациянын таасирине сабырдуулук сыяктуу кошумча талаптарды коёт.
Кварц кристаллынын осцилляторлору адатта синтетикалык кварц кристаллдарынан жасалат. Синтетикалык кварц массалык өндүрүштү колдойт жана өндүрүштүк чыгымдарды төмөндөтөт, ал эми табигый кварц кристаллдары колдонмолордун аз гана бөлүгүндө колдонулат. Ошого карабастан, чийки кристалл материалдардын импорту өсүп жатат. Кээ бир кристалл осциллятор өндүрүүчүлөр чыгымдарды кыскартуу үчүн массалык өндүрүш үчүн начар чийки материалдарды кабыл алышат. Мындай материалдарды колдонуу көйгөйлөрдү, анын ичинде SMD жана цилиндрдик кристалл осцилляторлорунун начар жыштык тактыгын, адекваттуу эмес температура көрсөткүчтөрүн, термелбегендигин жана башка функционалдык мүчүлүштүктөрдү жаратат.
Продукттун ишенимдүүлүгүн кепилдөө үчүн компоненттерди тандоодо жалпысынан дизайн маржа сакталышы керек. Жогорку-деңгээлдеги компоненттерди тандоо ийгиликсиз болуу ыктымалдыгын дагы азайтып, потенциалдуу артыкчылыктарды берет. Продукциянын баасын салыштырганда бул жагы да эске алынышы керек. Кварц кристаллынын осцилляторлорунун тең салмактуу жана акылга сыярлык жалпы иштешине жетишүү үчүн инженерлер бир нече факторлорду, анын ичинде туруктуулукту, иштөө температурасынын диапазонуна, кристаллдын эскирүү эффектин, фазалык ызы-чуу жана наркын таразалап алышы керек. Чыгымдарды эсепке алуу компоненттердин баасын гана эмес, ошондой эле буюмдун өмүр бою наркын да камтыйт.