כיצד פועל גביש קוורץ הרמוני?
העברת נתונים מהירה וחלקה היא קריטית בעולם של ימינו. מערכות רשתות ושרתים נועדו לעבד ולהעביר מידע במהירות הבזק. כדי להשיג זאת, רבים מהיישומים הללו תלויים בתדרים בתחום מגה-הרץ תלת ספרתי (MHz). לא ניתן ליצור תדרים גבוהים כאלה עם גביש AT בטון היסודי.
כיצד פועל גביש קוורץ הרמוני?
כיצד פועל גביש קוורץ הרמוני?
להעברה מהירה וחלקה של נתונים יש חשיבות מכרעת בעולמנו כיום. מערכות רשת ושרתים מתוכננות לעבד ולהעביר מידע במהירות הבזק. כדי להשיג זאת, רבים מיישומים אלו תלויים בתדירויות בטווח המגה-הרץ (מה"ץ) התלת-ספרתי.
לא ניתן להפיק תדירויות גבוהות כאלו באמצעות גביש AT ברכיב היסודי. על אף שניתן ליצור דִסקות קוורץ בעלותתדירות יסודית של 40 עד 50 מה"ץ, הייצור שלהן כרוך במאמץ ניכר, ובהתאם לכך בעלויות גבוהות. מסיבה זו, בדרך כלל נעשה שימוש ב"גבישים הרמוניים" (overtone crystals) לתדירויות שגבוהות מ-20 מגה-הרץ.
רכיב הרמוני לעומת הרכיב היסודי
לכל לוח קוורץ יש תדירות יסודית משלו. בנוסף ל"רכיב יסודי" זה, לכל דִסקת קוורץ יש מספר רכיבים הרמוניים. כאשר עובר בקוורץ מתח חשמלי, הוא תונד בתדר של הרכיב היסודי. גם הרכיבים ההרמוניים שלו מעוררים בתהליך זה, אבל האות שלהם חלש במידה ניכרת מזה של הרכיב היסודי. למעשה, רוב הזמן התוצאה של אות הרכיב ההרמוני היא רעש מופע רגיל.
תכנון חכם של מעגל המתנד (אוסצילטור) מאפשר לעורר את הרכיב ההרמוני של הקוורץ במקום את הרכיב היסודי. לפיכך, נוסף למעגל המתנד עוד מעגל תהודה במטרה להגביר את אות הרכיב ההרמוני של הקוורץ.
שיטה זו מאפשרת למהנדסים "לסחוט" את התדירויות מגבישי קוורץ הרבה מעל לרכיב היסודי. לדוגמה, אם קוורץ תונד ברכיב היסודי ב-20 מה"ץ, הרכיב ההרמוני השלישי תונד ב-60 מה"ץ והרכיב ההרמוני החמישי ב-100 מה"ץ. עקב המאפיינים האלקטרוניים של מעגל המתנד, ניתן לעורר את הרכיבים ההרמוניים רק בטווח של המספרים השלמים האי-זוגיים.
כיצד תונד קוורץ הרמוני?
השאלה שנותרה קשורה לצורת התנודות של קוורץ הרמוני. אפשר לדמות את תנודות הרכיב ההרמוני כמכפלה של התנודות היסודיות בגביש.
בואו ניקח בתור דוגמה את מתנד גזירת העובי: תחת מתח, האזור העליון והאזור התחתון של הקוורץ זזים בכיוונים מנוגדים בתדר הרכיב היסודי. לעומת זאת, בתדר רכיב ההרמוני, לא רק האזור העליון והאזור התחתון של הקוורץ תונדים, אלא גם השכבות המולקולריות בתוכו. גם שכבות אלו זזות בכיוונים מנוגדים, ממש כמו האזור העליון והאזור התחתון של הגביש בתדר הרכיב היסודי. הקוורץ אינו רק רוטט על פני השטח, אלא גם "מבפנים", כביכול.
באופן ציורי, ניתן לדמות קוורץ הרמוני למטוטלת שמחוברת לשרשרת ארוכה. ברכיב היסודי רק המטוטלת מתנדנדת, אבל ברכיב ההרמוני מתנדנדות גם כל אחת ואחת מחוליות השרשרת.
תדירויות של 250 מגה-הרץ מקס'
קוורץ המוזז על ידי הרכיב ההרמוני שלו יכול לחולל תדירויות עד ל-250 מה"ץ, ובאופן זה ליצור את הבסיס המושלם להעברת נתונים מהירה בטכנולוגיות תקשורת.
מוצרי חברת JAUCH משווקים בישראל על ידי חברת קומטל ישראל. לפרטים נוספים על מוצרי JAUCH בישראל אנא מלאו את טופס יצירת הקשר:
מומלץ בנוסף
Jauch Quartz: מומחית לטכנולוגיית סוללות ליתיום
קבוצת Jauch (יאוך) מפתחת ומספקת פתרונות מקיפים ומותאמים ללקוחות בכל העולם עבור מערכות סוללות; החל מתא סוללה פשוט וכלה בערכת סוללות חכמה ליישומים מורכבים.
ליתיום-פולימר: בטיחות מוגברת הודות לתווך מפריד קרמי
בין אם מדברים על סוללות עופרת, אלקליין או ליתיום, אף אחת מהן לא יכולה לעבוד ללא מפריד המחלק את האלקטרודות הטעונות באופן חיובי ושלילי. המפריד מונע מגע ישיר בין שני הקטבים וכך נמנע מקצר של הסוללה. לפיכך הוא נחשב למאפיין הבטיחות החיוני של התא.
קרא עוד על ליתיום-פולימר: בטיחות מוגברת הודות לתווך מפריד קרמי
TCXO: מדוע צריך את זה ואיך זה עובד
TCXO הוא מתנד קריסטל מקוזז טמפרטורה המשמש בכל פעם שנדרשת יציבות גבוהה במיוחד בסביבת טמפרטורה משתנה. מנגנון פיצוי טמפרטורה מתוחכם ושימוש בגלמי קוורץ איכותיים מבטיחים יציבות תדרים מעולה ובכך הופכים את Jauch-TCXO לפתרון האידיאלי למגוון רחב של יישומים בתחום האלחוטי והטלקומוניקציה, כמו גם מערכות ניווט תובעניות שבהן דרוש דיוק גבוה מהממוצע.