Quins son los factors qu'afectan l'estabilitat dels oscilators de cristal de quars?
Los oscillators de cristal son largament utilizats dins d'aplicacions practicas, per exemple, dins de circuits de relòtge del CPU. Coma totes los legeires los son pas familiarizats, aqueste article introduch l'estabilitat de frequéncia dels oscillators de cristal e analisa los factors qu'influéncian l'estabilitat de frequéncia dels oscillators de cristal de quars.
L'estabilitat de frequéncia descriu la variacion de la frequéncia de sortida d'un oscillator causada per de fluctuacions de temperatura pendent lo foncionament. Se la deriva de frequéncia despassa los requisits de l'aplicacion, d'errors de temporizacion apareisseràn. L'estabilitat de frequéncia es especificada en parts per milion (ppm), relativa a la frequéncia nominala dins un interval de temperatura definit.
Una caracteristica clau dels oscillators de cristal de quars es lor estabilitat dins la gama de temperaturas de foncionament, e aquò es un factor màger qu'afecta lo prètz dels oscillators de cristal. Coma mai l'estabilitat de frequéncia es melhora o mai la gamma de temperatura de foncionament es larga, mai lo còst del compausant es naut. L'interval de gras -40~+85 definit dins las nòrmas industrialas es sovent seleccionat sonque per l'abitud dels dessenhaires. Se l'interval de gras -20~+70 correspond a las exigéncias, i a pas besonh d'optar per un interval de temperatura mai larg. Los engenhaires de concepcion deurián avalorar amb atencion las exigéncias realas de lor aplicacion abans d'especificar l'estabilitat de l'oscillator de cristal. La subreespecificacion mena a d'aumentacions de còst innecessàrias.
L'envejament dels oscillators de cristal de quars es un autre factor màger que mena al desplaçament de frequéncia. Segon las exigéncias de vida del produch final, de metòdes multiples son disponibles per mitigar aquel efièch. L'envielhiment dels cristals fa que la frequéncia de sortida seguís una corba de deriva logaritmica, çò que significa que l'efièch de vielhiment es mai prononciat pendent la primièra annada d'operacion. Per exemple, lo taus de vielhiment d'un cristal après mai de 10 ans de foncionament es aperaquí un-tèrç de son taus dins la primièra annada. Aquesta deriva pòt èsser redusida via de tecnicas de tractament de cristal especializadas, o compensada per l'afinacion. Un exemple es l'aplicacion de tension al pin de contraròtle (es a dire l'integracion d'una foncion de contraròtle de tension).
D'autres factors qu'afectan l'estabilitat incluson la variacion de la tension d'alimentacion, los cambiaments de carga, lo bruch de fasa e lo jitter. Aquestes paramètres devon èsser definits al moment de seleccionar d'oscillators de cristal actius. Pels produches de qualitat industriala-, d'especificacions de vibracion e de choc son de còps requeridas. L'equipament militar e aeroespacial impausa d'exigéncias suplementàrias, coma la tolerància a la variacion de pression e l'exposicion a la radiacion.
Los oscillators de cristal de quars son tipicament fabricats a partir de cristals de quars sintetics. Lo quars sintetic sosten la produccion en massa e redusís los còstes de fabricacion, del temps que los cristals de quars naturals son utilizats sonque dins una minuscula fraccion d'aplicacions. Pasmens, leis importacions de matèrias brutas de cristal son en aument. Qualques fabricants d'oscillators de cristal adoptan de matèrias primièras inferioras per la produccion en massa per reduire los còstes. L'utilizacion d'aqueles materials tend a causar de problèmas, dont una precision de frequéncia marrida pels SMD e los oscillators de cristal cilindrics, una performància de temperatura inadequada, una manca d'oscillacion e d'autras fauta foncionalas.
Un marge de concepcion deuriá generalament èsser reservat pendent la seleccion de compausants per garantir la fiabilitat del produch. Seleccionar de compausants de qualitat mai nauta pòt reduire encara mai la probabilitat d'error e porgir d'avantatges potencials. Aqueste aspècte deu tanben èsser pres en compte al moment de comparar los prètzs del produch. Per obténer una performància globala equilibrada e rasonabla dels oscillators de cristal de quars, los engenhaires devon pesar de factors multiples, dont l'estabilitat, la gamma de temperatura de foncionament, l'efièch de vielhiment dels cristals, lo bruch de fasa e lo còst. La consideracion de còst cobrís pas solament lo prètz del compausant mas tanben lo còst de vida del produch.