კვარცის რეზონატორი

კვარცის რეზონატორი.

კვარცის, ანუ მთის ბროლის გამოყენება ელექტრონიკაში განპირობებულია მისი თვისებით შეიკუმშოს ან გაფართოვდეს (ანუ შეიცვალოს თავისი გეომეტრიული ზომები) მასზე მოდებული ელექტრული ძაბვის ზეგავლენით. ადგილი აქვს, აგრეთვე შებრუნებულ მოვლენასაც – კვარცის შეკუმშვის ან გაჭიმვის დროს მის ზედაპირებზე წარმოიქმნება  პოტენციალთა სხვაობა (ელექტრული ძაბვა). ამ მოვლენას პიეზოეფექტი ეწოდება. ეფექტი აღმოჩენილია ჟაკ და პიერ კიურების მიერ 1880 წ.

კვარცის ფირფიტას, ისევე როგორც ნებისმიერ მექნიკურ სისტემას მაგ., კამერტონს, მექნიკური რხევების საკუთარი  სიხშირე გააჩნია. გარე ცვლადი ზემოქმედების სიხშირის მიახლოებისას ამ  სიხშირესთან ადგილი აქვს რხევის ამპლიტუდის მკვეთრ ზრდას. ამ მოვლენას რეზონანსი ეწოდება.

თუ კვარცის ფირფიტას ჩავრთავთ ელექტრული რხევების გენერატორის წრედში, მაშინ მოხდება იმ ელექტრული რხევების მკვეთრი გაძლიერება, რომელთა სიხშირე ემთხვევა მისი მექნიკური რხევების საკუთარ სიხშირეს, ანუ ადგილი ექნება ელექტრული რხევების გენერაციას, რომლის სიხშირე კვარცის ფირფიტის რეზონანსული სიხშირის ტოლია.
პიეზოეფექტს ადგილი აქვს არა მარტო კვარცისათვის, არამედ სხვა დიელექტრიკული ნივთიერებებისთვისაც, მაგრამ ამ ნივთიერებებს შორის კვარცს განსაკუთრებული ადგილი უკავია იმის გამო, რომ ის ხასიათდება ტემპერატურული გაფართოების კოეფიციენტის რეკორდულად მცირე მნიშვნელობით, რაც განაპირობებს კვარცული გენერატორების სიხშირის ძალიან მაღალ ტემპერატურულ სტაბილურობას.
ელექტრონულ მოწყობილობებში გამოსაყენებლად კვარცისგან გამოჭრილ საჭირო ზომების და ფორმის მქონე ფირფიტაზე აფენენ მეტალის ელექტროდებს და ათავსებენ ჰერმეტულ კორპუსში.

ასეთ მოწყობილობებს კვარცული რეზონატორები ეწოდებათ. ელექტრონულ სქემებში მათი აღსანიშნავი სიმბოლო ნაჩვენებია ნახაზზე. ასევე აღინიშნება სხვა (არა კვარცის) რეზონატორებიც მაგ., კერამიკული (პიეზოკერამიკა), როლებიც ასევე ფართოდ გამოიყენება პრაქტიკაში, განსაკუთრებით დაბალი სიხშირეებისათვის, რომელთათვისაც კვარცის ზომები მიუღებლად დიდია.

Atmel მიკროკონტროლერებს კვერცის რეზონატორი უერთება ნახაზზე ნაჩვენები სქემის მიხედვით. C1, C2 კონდენსატორების ტევადობა შეადგენს 12-22 პიკოფარადას.