什么是石英振荡器(Quartz Oscillator)？

石英振荡器是一种电子电路，它在由硅和氧形成的石英晶体决定的频率下产生信号。石英的压电特性使它成为一个从几十千赫兹（KHz）到几百兆赫（MHz）的非常好的谐振器仅限单精度频率。这些振荡器用于在手机、全球定位系统（GPS）接收器和双向无线电中产生稳定频率。它们也用于手表的精确计时，计算机和其他电子设备。石英是地球上发现的最丰富的矿物。当电压施加在晶体上的电极上时，由石英等压电材料制成的晶体的形状会发生轻微变化。一旦电压被消除，这种晶体在1880年被发现，称为压电性，对振荡器的运行至关重要。随着时间的推移，用不同的晶体材料进行了实验，第一个石英振荡器在1910年代末组装完成20世纪20年代，石英晶体振荡器被广泛应用于钟表以及业余、商业和军事无线电设备中。当石英振荡器首次通电时，电路会向晶体引入随机噪声信号，其中一些噪声始终处于晶体的谐振频率，当晶体改变形状时产生的电压被石英振荡器电路放大并反馈到晶体谐振器中，随着这个过程的重复，晶体有限频带内的信号将变得更强，而其他频率将被滤除一旦这个"预热"期结束，振荡器将精确地在其设计频率下工作。石英晶体的形状、大小和切割程度决定了它膨胀和收缩的速度。石英振荡器可以以这个速率工作，称为其谐振频率。它也可以在泛音频率下工作，它是谐振频率的倍数，当石英晶体在环境中自然产生时，为了增加物理可用晶体的产量和供应，大量的石英晶体被制造出来。石英振荡器的频率输出会受到各种外部因素的影响，包括温度，甚至突然加速。辐射也会影响频率，不管是宇宙射线在宇宙飞船里，X射线或电离辐射脉冲。这些因素中的一些可以通过额外的电路来补偿，这些电路可以监控条件并相应地调整振荡器的输出。一些石英振荡器包括一个精确控制的烤箱，里面装有晶体，以补偿温度变化。石英晶体也可以"扫描"或在一个特殊的环境和电场中烘烤它们，使其抗辐射变硬。