Kristalni oscilator
<s>Kristalni oscilator je oscilator koji koristi rezonancu vibrirajućeg kristala od piezoelektričnog materijala, da stvori električni signal sa preciznom frekvencijom.</s><s>Ova frekvencija se obično koristi za praćenje vremena (kao u kvarcnim ručnim satovima), da obezbedi stabilan signal sata za digitalna integrisana kola, kao i da stabilizuje frekvencije za radio predajnike i prijemnike.</s>

<s>Kristal koji se obično koristi je kvarc.</s><s>Kvarcni kristali su proizvedeni za frekvencije od nekoliko desetina kiloherca do nekoliko desetina megaherca.</s><s>Više od dve milijarde kristala se godišnje proizvede.</s><s>Najviše se koristi za potrošačke uređaje kao što su ručni satovi, satovi, radio aparati, računari i mobilni telefoni.</s><s>Kvarcni kristali se takođe mogu naći unutar testne i mjerne opreme, kao što su brojači, generatori signala i osciloskopi.</s>

<s>Kristali se često koriste za generisanje određenih učestanosti u elektronskom kolu.</s><s>Kristali i rezonatori obezbeduju preciznu vremensku bazu za elektronska kola.</s><s>Kada se koristite sa odgovarajućim oscilatornim kolom, oni generiše niz impulsa, nalik metronomu.</s>

<s>Simbol kristala liči na simbol kondenzatora, sem što se između pločica nalazi pravougaonik.</s>

<s>Istorija 
Piezoelektrični efekt su otkrili Žak i Pjer Kiri 1880.</s><s>Paul Langevin prvi je ispitao kvarcne rezonatore za upotrebu u sonarima tokom Prvog svetskog rata.</s><s>Prvi kristalno kontrolisani oscilator, koji je koristio kristal Rošelove soli (KNaC4H4O6·4H2O), napravljen je 1917, a patentirao ga je Aleksandar M. Nikolson iz Bel Telefone Laboratories 1918. godine, iako je njegov prioritet osporio Valter Guiton Kadi.</s><s>Kadi je napravio prvi kvarcni kristalni oscilator 1921.</s><s>Drugi rani pronalazači kristalnih oscilatora su G. V. Pierce i Louis Esen.</s>

<s>Do 1926. kvarcne kristali su korišteni za kontrolu frekvencije radio-difuznih stanica i bili su popularni kod amaterskih radio operatora.</s><s>Voren Marison (Bel Telefone Laboratories) je 1928. razvio prvi kvarcni sat.</s><s>Ovaj izum je zamenio zapinjaču i klatno, oslanjajući se umesto toga na prirodne vibracije koje nastaju u kvarcnom kristalu kao oscilatoru.</s><s>Ovo je unaprijedilo tačnost do 1 sekunde u 30 godina.</s><s>Tokom Drugog svetskog rata kristali su pravljeni od prirodnog kvarcovog kristala, gotovo svi iz Brazila.</s><s>Nestašice kristala tokom Drugog svetskog rata proizvele su potražnju za preciznom kontrolom frekvencije vojnih i pomorskih radija i radara i podstakle posleratno istraživanje pravljenja sintetičkog kvarca, a od 1950. hidrotermalni proces za pravljenje kvarcnih kristala na komercijalnom nivou je razvijen u Bel Laboratories.</s><s>Do 1970. praktično svi kristali korišćeni u elektronici su bili sintetički.</s><s>Iako kristalni oscilatori i dalje najčešće koriste kvarcne kristale, uređaji koji koriste druge materijale su sve češći, kao što su keramički rezonatori.</s>

<s>Princip rada</s>

<s>Kada kristal kvarca iseče se na određenu debljinu, osciluje na određenoj učestalosti.</s><s>Kristali se koriste u električnim kolima koja se zovu oscilatori, koja generišu električne signale na određenoj frekvenciji.</s><s>Frekvencija kristala izražava se megahercima (MHz).</s><s>Kristali imaju dva izvoda za povezivanje sa električnim kolima i mogu se nabaviti u različitim oblicima.</s>

<s>Rezonantna frekvencija zavisi od veličine, oblika, elastičnosti i brzine zvuka u materijalu.</s><s>Skoro svaki predmet od elastičnog materijala može da se koristi kao kristal, sa odgovarajućim transduktorom, jer svi materijali imaju prirodne rezonantne frekvencije.</s><s>Na primer, čelik je veoma elastičan i ima veliku brzinu zvuka.</s><s>Često se koristio u mehaničkim filtrima pre kvarca.</s>

<s>Visoko-frekventni kristali se obično seku u obliku jednostavne, pravougaone ploče.</s><s>Nisko-frekventni kristali, kao što su oni koji se koriste u digitalnim satovima, obično se seki u obliku zvučne viljuške.</s><s>Za primjene kad nije potrebna visoka preciznost, jeftiniji keramički rezonator se često koristi umesto kvarcnog kristala.</s>

<s>Temperaturni efekti</s>

<s>Kristalove frekvenciske karakteristike zavise od oblika kristala.</s><s>Kristali u obliku zvučne viljuške obično se sijeku tako da njihova zavisnost frekvencije u odnosu na temperaturu je parabolična kriva centrirana oko 25 °C .</s><s>To znači da će kristalni oscilatori u obliku zvucne viljuške da rezonuju blizu svoje ciljane frekvencije na sobnoj temperaturi, ali će usporiti kada se temperatura ili povećava ili smanjuje u odnosu na sobnu temperaturu.</s><s>Za njih su na 32 KHz uobičajni parabolički koeficijenti -0.04 ppm/°C².</s><s>U realnom upotrebi, to znači da sat izgrađen korišćenjem regularnog 32 kHz kristala u obliku zvučne viljuške, će zadržati dobro vrijeme na sobnoj temperaturi, izgubiti 2 minuta godišnje na 10 °C iznad (ili ispod) sobne temperature i izgubiti 8 minuta godišnje na 20 °C iznad (ili ispod) sobne temperature, zbog osobina kvarcnog kristala.</s>

<s>Literatura</s>

<s>Izvori</s>

<s>Vidi još 
 Elektronske komponente
 Elektronsko kolo</s>

<s>Spoljašnje veze</s>

<s>Oscilatori
Elektronske komponente</s>

