【E問E答】時鐘元件是什么東西？

　　時鐘元件是什么?

　　世界上的各種電子設備，每一臺中都一定會有好幾個電子電路在工作。為了讓它們正常發揮功能，離不開間隔規律、穩定的周期信號“時鐘信號”。電子電路以這個時鐘信號為基準而進行動作。時鐘信號既是讓各個電路完成其功能的時機提示信號，也是使電子設備與周邊的控制器等連動(同步)用的信號。發出這個作為基準的、周期固定的時鐘信號的部件就是“時鐘元件”。時鐘元件是電子設備運作時發出基準信號的重要部件，是必不可少的。它的核心材料主要使用的是陶瓷和石英晶體。

　　它們為什么不會相撞?

　　啦啦隊的成員們即使走著各種隊形、做著各自不同的動作也不會相撞。這是因為，它們腦中的5只傳聲器和4只紅外線傳感器會接受設置在會場的兩臺發信機發出的超聲波和紅外線，實時地把握各自的位置。而向這些電子設備提供信號或連續同步信號，使得它們能用正確的時間和速度輸送信息的就是時鐘元件。這是啦啦隊隊員們不會相撞的理由之一。

　　時鐘元件的原理和種類

　　“壓電效應”(物質受力會在表面產生電荷)和“逆壓電效應”(物質被施加電場會產生變形)，使得石英晶體或陶瓷以穩定的頻率發生振蕩。

　　CERALOCK(陶瓷振蕩子)

　　利用壓電陶瓷的機械共振的振蕩器件。在小型化與批量化生產方面表現出色，被廣泛應用于汽車電裝品、民生設備和家電產品等。

　　石英晶體元件

　　按用途、品種、功能分類如下：

　　[晶體諧振器] 利用穩定的石英晶體來產生頻率固定的振蕩的元件。

　　[晶體振蕩器] 將為使諧振器振蕩的電路封裝起來的模塊

　　SPXO (Simple Packaged Xtal (Crystal) Oscillator)

　　將晶體諧振器和振蕩電路一體化的、最基本的振蕩器。

　　TCXO (Temperature Compensated Xtal (Crystal) Oscillator)

　　將晶體諧振器所具有的溫度特性和正相反的電路特性組合起來并發出高度穩定振蕩信號的溫度補償型振蕩器。小型化程度較高，多用于手機和智能手機。

　　VCXO (Voltage Controlled Xtal (Crystal) Oscillator)

　　可以從外部施加電壓控制輸出頻率的振蕩器。用于通信中繼裝置等工業設備。

　　OCXO (Oven Controlled Xtal (Crystal) Oscillator)

　　最高精度的、最穩定的振蕩器。通過使用在高溫區域溫度梯度為0的晶體諧振器保持固定溫度而實現穩定。用于手機的基站和廣播器材、計量儀器等。

　　兩種振蕩材質

　　多晶體(陶瓷)

　　陶瓷通常為微小晶體的集合，一個個的晶體由攜帶正電荷的原子與攜帶負電荷的原子構成。施加高直流電壓后，極化的方向會向一個方向對齊，壓電陶瓷這種多晶體就由此產生。

　　單晶體(石英晶體)

　　石英晶體是具有壓電性能的單晶體。因晶體缺陷和雜質少，其頻率溫度特性十分優秀。人工的石英晶體則通過盡可能地排除晶體缺陷和雜質等方式來提高品質，使其特性最大限度地接近石英晶體。