Кварцевый резонатор

Кварцевый резонатор или в простонародье кварц является одним из самых точных частотозадающих элементов современных электрических цепей, использующий явление механического резонанса (совпадение внешней и внутренней частоты материала и как следствие – резкое повышение амплитуды его колебаний) и обратный пьезоэлектрический эффект (деформация материала под действием внешнего электрического поля). Изначально все резонаторы изготавливались из кварца, от чего и пошло название элемента. И хотя со временем стали использовать и другие пьезоэлектрики, в том числе и керамику – приставка «кварцевый» так и осталась.

Состоит кварцевый резонатор, как правило, из кристалла пьезоэлектрика, на который наносится две и более полоски из проводника, которые являются по совместительству еще и электродами.

Работает кварцевый резонатор следующим образом. При подаче на резонатор напряжения, происходит деформация кристалла в том или ином направлении: изгибание, сжатие или растяжение. При этом, чем ближе совпадение частоты прикладываемого напряжения к собственной частоте резонанса пьезоэлектрика, тем меньше потери на резонанс и тем стабильнее работает колебательный контур.

Первый кварцевый резонатор был создан инженером компании Bell Telephone Laboratiries Майклом Александром Николсоном в 1917 году и работал он не на кристалле кварца, а на сегнетовой соли. Однако стабильно работающие резонаторы начали повсеместно выпускать лишь с 1926 года.

Кварцевые резонаторы используются в электронных часах, пультах дистанционного управления, схемах, где есть частотозависимые электрические компоненты: микросхемы, микропроцессоры, контроллеры, триггеры, счетчики и т.д.