THT«اسیلاتور کریستال کوارتز» (Quartz Crystal Oscillator)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته : کریستال THT (نوسان ساز) یا مولد های موج THT در سیستم های مختلف الکترونیکی دارای کاربرد های وسیع و حساسی می باشند. در مدار های مخابراتی ، دیجیتالی و بسیاری دیگر از مدار های الکترونیکی THT نوسان ساز ها به عنوان یکی از بخش های اصلی تلقی می شود.
کریستال THT قطعه ای الکترونیکی است که وظیفه اصلی آن تولید سیگنال الکتریکی با فرکانس بسیار دقیق (مثلا 16 مگاهرتز ) و در مدارات نقش مهمی دارد.یکی از مهمترین ویژگی‌های همه THT اسیلاتور ها، «پایداری فرکانسی» (Frequency Stability) یا به عبارت دیگر، قابلیت اسیلاتور در فراهم کردن فرکانس پایدار در خروجی و با شرایط بار متغیر است.استفاده از تقویت کننده و فیدبک فرم دقیقی از یک اسیلاتور الکترونیکی THT است. یکی از مهم ترین کاربردهای کریستال ها در ساعت های دیجیتال نیز می باشد که تقریبا در تمام ساعت های دنیا یافت می شود.
برای رسیدن به سطوح بالای پایداری فرکانسی، لازم است که «کریستال کوارتز» (Quartz Crystal) وظیفه تشخیص فرکانس را به عهده بگیرد. به این ترتیب یک مدار نوسان‌ساز به وجود می‌آید که به طور کلی آن را، «اسیلاتور کریستال کوارتز» (Quartz Crystal Oscillator) می‌نامند.
یکی از مهمترین خصوصیات اسیلاتورهای کریستالی کوارتز این است که نویز در فاز بسیار کمی نشان می دهند. به زبانی دیگر سیگنال تولیدی آن ها یک تون خالص (pure tone) است. این آن ها را در مخابرات پر کاربرد می کند، جایی که سیگنال های پایدار مورد نیاز هستند. و همچنین در وسایل علمی که مرجع دقیق زمانی مورد نیاز است. اگر چه کریستال ها می توانند برای هر فرکانس رزونانسی ساخته شوند.هنگامی که یک منبع ولتاژ به یک قطعه نازک از کریستال کوارتز اعمال می‌شود، شکل آن تغییر می کند. این خاصیت در کریستال، «اثر پیزو-الکتریک» (Piezo-Electric Effect) نام دارد. اثر پیزو-الکتریک، خاصیتی از کریستال است که در آن بار الکتریکی، با تغییر شکل کریستال نیروی مکانیکی ایجاد می کند. به صورت معکوس، نیروی مکانیکی وارد بر کریستال نیز می تواند بار الکتریکی تولید کند. پیزو-الکتریک را می توان در دسته ترانسدیوسر ها قرار داد.
نحوه تست کریستال THT (نوسان ساز) با دستگاه Oscilloscope (اسیلوسکوپ)
اسیلوسکوپ یک دستگاه اندازه گیری است که می توان از آن برای مشاهده و اندازه گیری ولتاژ, فرکانس, زمان تناوب, اختلاف فاز و همچنین مشخصه های ولت و آمپر عناصر نیمه هادی مانند کریستال ها، دیود ها, ترانزیستور ها و... استفاده کرد.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک