نوسان‌ساز کریستالی

بندانگشتی| کریستال

نوسان‌ساز کریستالی  نوعی نوسان‌ساز الکترونیکی است که از قانون تشدید  و اثر پیزوالکتریک  در کریستال کُوارتز استفاده می‌کند.The term crystal oscillator refers to the circuit, not the resonator: این نوسان‌ساز برای زمان‌بندی  و تولید سیگنال ساعت  در مدارهای الکترونیک استفاده می‌شود.

یک کریستال کوارتز، یا به عبارت دقیق‌تر، یک تشدیدگر کوارتز ، به تنهایی قادر به تولید سیگنال نوسانی نیست، و برای این منظور می‌بایست در مدار مناسب قرار گیرد. این نوع تشدیدگرها، دوپایه دارند. البته در بعضی موارد، علاوه بر خود کریستال، مدار لازم برای نوسان کریستال را نیز درون محفظه فلزی کریستال قرار می‌دهند. در این صورت، این نوع نوسان‌ساز کریستالی، برای تولید سیگنال نوسانی، دیگر نیازی به مدار خارجی ندارد. این نوع نوسان‌ساز کریستالی، چهارپایه دارد.

 ویژگی کریستال کوارتز 
کریستال پیزوالکتریک، مانند کوارتز، ویژگیِ تشدید الکترومکانیکی دارد، بسیار پایدار (با زمان و دما) است و ضریب کیفیت بسیار بالایی دارد.Paul Horowitz, Winfield Hill, The Art of Electronics Second Edition, Cambridge University Press, 1989, , pg. 300 ff

 مدل مداری کریستال کوارتز 
کریستال کوارتز با اندوکتانس L (به بزرگی صدها هانری)، خازن سِری بسیار کوچک Cs (با کوچکی ۰٫۰۰۰۵ پیکوفاراد)، مقاومت سری r که نماینده ضریب Q که به بزرگی چند صدهزار می‌تواند باشد، و نیز ظرفیت موازی Cp (چندین پیکوفاراد) مدل می‌شود (شکل روبرو). خازن Cp نمایانگر ظرفیت الکترواستاتیک بین صفحات موازی کریستال است (Cp>> Cs).
بندانگشتی| مدار معادل کریستال

از آنجا که ضریب Q بزرگ است، از مقاومت r صرف‌نظر شده و امپدانس کریستال به صورت زیر بیان می‌شود:


که می‌توان به صورت زیر نوشته شود:



از معادله بالا و از شکل مدار معادل می‌بینیم که کریستال دارای دو فرکانس تشدید است؛ تشدید سری:



و تشدید موازی:



 منابع 

کتاب سدرا-اسمیت

رده:قطعات الکتریکی
رده:نوسان‌سازها
رده:نوسان‌سازهای الکترونیکی