Kristall vs. Resonator: Unterschied und Vergleich

In der Antike gab es viele seltsame Methoden, um die Tageszeit zu bestimmen. Einige der Methoden umfassen – Sonnenuhren, Wasseruhren, Sanduhren, astronomische Uhren, Stempeluhren und viele andere.

Immerhin wurde im Jahr 1511 die erste Uhr von Peter Henlein erfunden. Er war Schlosser und gehörte zu Nürnberg und gilt als Schöpfer der modernen Uhren.

Key Take Away

1. Kristalle sind piezoelektrische Materialien, während Resonatoren aus Keramik oder anderen Materialien bestehen.
2. Kristalle bieten eine höhere Frequenzstabilität und niedrigere Temperaturkoeffizienten als Resonatoren.
3. Resonatoren sind kostengünstiger und können in einem breiteren Frequenzbereich arbeiten als Kristalle.

Kristall gegen Resonator

Kristall ist ein Material, das auch als „Kristall“ bezeichnet wird Quarz Kristall und wird aufgrund seiner besonderen Eigenschaft, die es ihm ermöglicht, mit einer gewünschten Frequenz zu schwingen, in der Mechanik einer Uhr verwendet. Resonator ist ein aus Keramik hergestelltes Material, das in Taktquellen verwendet wird, meist in Mikroprozessoren, wo es nicht unbedingt erforderlich ist.

Kristall oder Quarzkristall ist das Material, das als Taktquelle in seinen Maschinen verwendet wird. Es hat die besondere Eigenschaft, mit einer gewünschten Frequenz zu schwingen, wodurch die zur Aktivierung erforderliche Energie gering ist.

Es ist hochtemperaturstabil und empfindlich und eignet sich daher am besten für die Herstellung von Bluetooth- oder drahtlosen Anwendungen.

Der Resonator ist auch eines der Materialien, die häufig in Taktquellen verwendet werden, und besteht aus Keramik. Die Funktionsweise eines Keramikresonators wird als ähnlich angesehen.

Obwohl die Toleranz oder Stabilität des Resonators gegenüber Temperatur und Empfindlichkeit als Kristall daher nicht gut ist, wird er hauptsächlich in Mikroprozessoren verwendet, wo diese Eigenschaften nicht erforderlich oder wichtig sind.

Vergleichstabelle

Vergleichsparameter	Kristall	Resonator
Toleranzgrenze	Etwa 30 bis 50 ppm	Über 1%
Genauigkeit	Mehr	Weniger
Temperaturstabilität	Um 0.005%	Um 0.1%
Sensitivität	GUTE	Sneaker
Größe	Groß	Klein
Herstellung	Schwierig	Einfach
PREISLISTE	GUTE	Sneaker
ESD-Toleranz	GUTE	Sneaker
Schock- und Vibrationstoleranz	Weniger	GUTE
Nützlichkeit	Wanduhren, RTC, Zeitmesser	Unzutreffend

Was ist Kristall?

Kristall ist ein Material, das zur Herstellung von Taktquellenmaschinen verwendet wird und aus Quarzmaterial besteht. Es besitzt die besondere Eigenschaft, mit der gewünschten Frequenz zu oszillieren, was beim Zugang zu geringer Leistung und früher Aktivierung hilft.

Der Kristall vibriert mechanisch, wenn ein elektrischer Strom durch ihn geleitet wird.

Die Toleranzkapazität des Quarzkristalls liegt im Bereich von 30 ppm bis 50 ppm (parts per million). Auch die Genauigkeit eines Quarzkristalls ist sehr gut.

Die Herstellung von Quarzkristall ist schwierig, weshalb die Kosten dafür höher sind. Die Temperaturstabilität des Quarzkristalls beträgt etwa 0.005 %.

Die Größe des Kristalls ist groß und sie sind sehr empfindlich. Außerdem besitzen sie eine hohe ESD-Toleranz und eine geringe Stoß- und Vibrationsfestigkeit. Es wird hauptsächlich in Wanduhren, RTC und Maschinen zur Zeitmessung verwendet.

Was ist Resonator?

Der Resonator ist ein weiteres Material, das in Taktquellenmaschinen verwendet wird, und besteht aus Keramikmaterial. Die Arbeitsweise des Resonators wird in gewisser Weise ähnlich wie die des Quarzkristalls angesehen.

Es hat die Eigenschaft, dass es sich die Frequenz innerhalb des elektrischen Bauteils zunutze macht.

Die Toleranzkapazität des Keramikresonators beträgt nominell nur etwa 1 %. Die Herstellung des keramischen Resonators ist ziemlich einfach, was sich auf die Kosten oder den Preis für denselben niederschlägt und auf dem Markt niedrig ist.

Die vom Resonator bereitgestellte Genauigkeitsrate ist ebenfalls gering.

Die Toleranzkapazität von Keramikresonatoren gegenüber Schock und Vibration ist hoch, während die Toleranz gegenüber ESD gering ist. Die Stabilität des Keramikresonators bei hoher Temperatur beträgt etwa 0.1 % und hat eine geringe Empfindlichkeit.

Die Größe des Keramikresonators ist klein im Vergleich zu der des Quarzresonators.  

Hauptunterschiede zwischen Kristall und Resonator

1. Die Toleranzgrenze des Quarzes liegt bei etwa 30 bis 50 ppm, während vergleichsweise die Toleranzgrenze des Resonators bei etwa 1 % liegt.
2. Die Genauigkeit, die der Quarzkristall bietet, ist genauer, während die Genauigkeit, die der Resonator bietet, vergleichsweise weniger genau ist.
3. Der Quarzkristall hat eine Temperaturstabilität von etwa 0.005 %, während der keramische Resonator vergleichsweise eine Temperaturstabilität von etwa 0.1 % aufweist.
4. Die aus Quarzmetall hergestellten Kristalle haben eine hohe Empfindlichkeit, wohingegen andererseits der aus Keramik hergestellte Resonator eine vergleichsweise niedrige Empfindlichkeit hat. 
5. Die Größe des Quarzkristalls ist größer oder beispielsweise größer, wohingegen andererseits die Größe des Keramikkristalls vergleichsweise viel kleiner ist als die des Kristalls.
6. Die Herstellung des Quarzkristalls ist sehr schwierig, während die Herstellung des keramischen Resonators vergleichsweise einfach ist.
7. Da die Herstellung schwierig ist, spiegelt sie auch ihre Kosten wider; daher ist sie teuer, während andererseits der Preis der Keramikresonanz aufgrund ihrer einfachen Herstellung vergleichsweise niedrig ist.
8. Die Unterstützung der ESD-Toleranz durch den Quarzkristall ist hoch, während die Unterstützung der ESD-Toleranz durch den Keramikresonator dagegen vergleichsweise gering ist.
9. Quarz hat keine große Verträglichkeit gegenüber Stößen und Vibrationen, während andererseits die Verträglichkeit von Resonatoren gegenüber Stößen und Vibrationen vergleichsweise groß ist.
10. Quarzkristall wird hauptsächlich in verschiedenen Wanduhren, RTC-Uhren und einigen Maschinen zur Zeitmessung verwendet, während andererseits die Nützlichkeit des Resonators auf solche Dinge vergleichsweise nicht anwendbar ist.    

Bibliographie

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4. https://journals.aps.org/rmp/abstract/10.1103/RevModPhys.57.105

Letzte Aktualisierung: 11. Juni 2023