I. Pêşgotin
Oscillatorên krîstal, wekî hêmanên kontrolkirina frekansa bingehîn, bi berfirehî di alavên pîşesaziyê, pergalên çavdêriya ewlehiyê, amûrên bijîjkî, elektronîkên otomotîkê, amûrên malê yên jîr, û warên din de têne bikar anîn. Ji perspektîfek makro, avakirina binesaziya agahdariya gerdûnî bi pêşkeftina oscilatorên krîstal ve girêdayî ye. Ev gotar bi awayekî sîstematîk pêşveçûna teknolojîk a oscilatorên krîstal analîz dike-ji vedîtina bandora piezoelektrîkê bigire heya nano-pakêtkirina pîvanê- û eşkere dike ka wan çawa pêşkeftina teknolojiyê ya mirovî di çar şoreşên pîşesaziyê de pêş xistiye.
II. Dîroka Pêşveçûna Oscillatorên Crystal
1. Serdema Ronakbîriya Teknolojiyê
Di sala 1880-an de, birayên Jacques û Pierre Curie vedîtin ku sepandina stresa mekanîkî ya li ser lewheyên krîstalên quartz veguheztinek barkirina elektrîkê çêdike, têgîna têgînê pêşniyar kir.bandora piezoelectric.
Prensîba Bandora Piezoelektrîkê: Dema ku zext li ser materyalên piezoelektrîkê tê sepandin, cûdahiyek potansiyela elektrîkê çê dibe (wek tê zanînbandora piezoelectric rasterast). Berevajî vê, sepandina voltajê stresa mekanîkî çêdike (thebandora piezoelectric berevajî). Ger tansiyona bi frekansa bilind-lerizîna frekansa bilind ve girêdayî be, ew herikîna elektrîkê bi frekansa bilind-diafirîne. Dema ku îşaretên elektrîkê yên bi frekansa bilind li ser seramîkên piezoelektrîk têne sepandin, ew îşaretên akustîk ên frekansa bilind (hejandinên mekanîkî) çêdikin, ku bi gelemperî wekî tê zanîn.sînyalên ultrasonic.
Di sala 1918-an de, Paul Langevin bi karanîna lewheyên krîstal ên quartz lêkolîn kir da ku pergalên sonar ên zû ji bo tespîtkirina binê avê pêş bixe. Di vê yekê de yekkirina gelek fonksiyonên sonar ji bo pêvajoyek agahdariya berfireh û kontrolkirina navendîkirî ye ku hewcedariyên taktîkî bicîh bîne, di nav de dîtina rêwerziya deng, rêza echo, tespîtkirina pêlêdana sonar, nasnameya armanc, û hişyariya torpîl. Langevin ji bo hilberandin û tesbîtkirina pêlên dengê di binê avê de lewheyên quartzê yên X-bikar anî.
Di sala 1921 de, Profesor WG Cady ya Zanîngeha Wesleyan oscilatorê krîstalê quartz patent kir. Patenta wî ji bo kontrolkirina frekansa oscilatorê resonatorên krîstal ên quartz bikar anî û bar / plakên quartz wekî standard û parzûnên frekansê binav kir. Ji ber vê yekê, Cady bi berfirehî wekî yekem tête nas kirin ku krîstalên quartz ji bo kontrolkirina frekansê di çerxên oscillator de bikar tîne.
Di sala 1923-an de, Profesorê Harvardê GW Pierce çerxeke oscilatorê ya krîstal pêş xist û krîstal di navbera şebeke û anodê ya valveya lûleya valahiya de cih girt.
Di sala 1925 de, Westinghouse Electric ji bo radyoya xwe KDKA oscilatorek krîstal wekî oscilatorê sereke saz kir.
Van Dyke ji bo resonatorên krîstal ên quartz modela çerxa wekhev pêş xist. Vê çerxê du frekansên resonant hene:frekansa resonant a rêzê (fs)., cihê ku şaxê Lg-Cg-Rg deng vedide, û frekansa resonant a paralel (fp)., rezonansa dora giştî. Ji ber ku Cg < C0, ev frekans pir nêzîk in. Taybetmendiya reaktansê-feransê tevgera înduktîf di navbera fs û fp de, û tevgera kapasîteyê li cîhek din nîşan dide.
Di sala 1926 de, Y-krîstalên birîn hatin keşifkirin û bikaranîn. Heya wê demê, tenê krîstalên quartzê yên birrîn X- dihatin bikaranîn. Dema ku x-krîstalên qutkirî rêjeyek germahiyê ~-20ppm/ derece heye, krîstalên qutkirî yên Y ~+100ppm/ derece nîşan didin, ku nîşan dide ku qutiyên krîstal ên cihêreng dikarin rêjeyên germahiyê yên cihêreng bidin.
Di sala 1927 de, Warren Marrison ji Bell Labs yekem standard oscilatorê krîstalê quartz pêşve xist.
Di 1928 de, Warren Marrison yekem demjimêra krîstal a quartz li Laboratories Telephone Bell çêkir. Saetên quartz şûna demjimêrên pendulum ên rast wekî demjimêrgirên herî rast ên cîhanê (heta demjimêrên atomî) girtin.
Saetên atomîpêlên elektromagnetîk ên ku di dema helandin/berdana enerjiya atomê de têne belav kirin ji bo demjimêrê bikar bînin, ku di her 20 mîlyon salan de ~1 çirkeyek xeletiyê bi dest bixin- ku niha amûra herî rastgir a demgirtinê ya cîhanê ye.
Di sala 1934 de, AT- û BT-resonatorên krîstal ên quartz ên birrîn derketin holê, ku serbixwe ji hêla Lack/Willard/Fair (DYA), Koga (Japonya) û Beckmann/Straubel (Almanya) ve hatin keşif kirin.
2. Serdema R&D: Hilberîna girseyî ya Oscillators Crystal
Di sala 1950 de, demjimêrên atomî hatin pêşxistin. Saetên quartz di nav 30 salan de rastiyek herî zêde ya 1 çirkeyê bi dest xistin (30ms / sal). Bell Labs pêvajoyek hîdrotermîkî ji bo mezinbûna krîstala quartzê ya bazirganî-pêşeng kir.
3. Serdema Pêşketinê: Hilberîna Batch & Veguhertina ji Leşkerî berbi Bikaranîna Sivîl
Di sala 1968-an de, Juergen Staudte ya Avhewayê ya Amerîkaya Bakur pêvajoya fotolîtografî ji bo çêkirina oscillatorên krîstal ên quartz îcad kir, ku ji bo hilberên portable mîna demjimêran mînyaturîzekirinê dike.
Di sala 1976-an de, yekem krîstalên SC-berdest bûn. Di serî de di oscillatorên krîstal ên kontrolkirî (OCXO) de ji ber germahiya wan a çêtirîn di germahiyên xebitandina OCXO de tê bikar anîn.
4. Serdema Pêşveçûna Bilez: Di Elektronîkê de Serlêdanên Cihêreng
Ji sala 1990-an heya nuha, oscilatorên quartz ji DIP-ê berbi pakêtên piçûktir ên SMD-ê ve çûne, ku ji qalikên metal ên kevneşopî derbasî hundurên plastîk / metal / seramîk bûne. Pêdiviyên rastbûn û frekansê zêde bûne, ku pêvajoyên hilberîna xweşiktir dixwazin. Serlêdan ji karanîna nîgarê berbi qadên cihêreng ên mîna 5G, IoT, elektronîkên otomotîvê, lênihêrîna tenduristî ya jîr, û amûrên jîr ve berfireh bûn.
III. Berhevkirinî
Salên 70+ ji 1880 heta 1956 dema bingehîn a oscilatorên quartz nîşan dan, ku bi îcadên nûjen û nûjenên bibandor têne diyar kirin. Pêşkeftina teknolojiya quartz pêvajoyek gav bi gav vedîtin, têgihiştin û mezinbûnê nîşan dide-pêşveçûn nayê lez kirin.