क्रिस्टल बनाम रेज़ोनेटर: अंतर और तुलना

प्राचीन काल में दिन का समय निर्धारित करने के कई अजीब तरीके होते थे। कुछ विधियों में शामिल हैं - धूपघड़ी, जल घड़ियाँ, घंटे का चश्मा, खगोलीय घड़ियाँ, रद्द घड़ियाँ, और कई अन्य।

इन सबके बाद साल 1511 में पहली बार घड़ी का आविष्कार पीटर हेनलेन ने किया था। वह एक ताला बनाने वाला था और नूर्नबर्ग का था और उसे आधुनिक समय की घड़ियों के निर्माता के रूप में जाना जाता है।

चाबी छीन लेना

1. क्रिस्टल पीज़ोइलेक्ट्रिक सामग्री हैं, जबकि रेज़ोनेटर सिरेमिक या अन्य सामग्रियों से बने होते हैं।
2. क्रिस्टल अनुनादकों की तुलना में उच्च आवृत्ति स्थिरता और कम तापमान गुणांक प्रदान करते हैं।
3. रेज़ोनेटर कम महंगे होते हैं और क्रिस्टल की तुलना में व्यापक आवृत्ति रेंज पर काम कर सकते हैं।

क्रिस्टल बनाम गुंजयमान यंत्र

क्रिस्टल एक ऐसा पदार्थ है जिसे के नाम से भी जाना जाता है क्वार्ट्ज क्रिस्टल, और इसका उपयोग घड़ी की मशीनरी में इसकी विशेष विशेषता के कारण किया जाता है जो इसे वांछित आवृत्ति पर दोलन करने की अनुमति देता है। रेज़ोनेटर सिरेमिक से बनी एक सामग्री है जिसका उपयोग घड़ी स्रोतों में किया जाता है, ज्यादातर माइक्रोप्रोसेसरों में जहां यह आवश्यक नहीं है।

क्रिस्टल या क्वार्ट्ज क्रिस्टल वह सामग्री है जिसका उपयोग इसकी मशीनरी में घड़ी के स्रोत के रूप में किया जाता है। इसमें वांछित आवृत्ति पर दोलन करने का विशेष गुण होता है, जिसके कारण सक्रियण के लिए आवश्यक शक्ति कम होती है।

इसमें उच्च तापमान स्थिरता और संवेदनशीलता है, इसलिए यह ब्लूटूथ या वायरलेस अनुप्रयोगों के निर्माण के लिए सबसे उपयुक्त है।

रेज़ोनेटर भी घड़ी के स्रोतों में लोकप्रिय रूप से उपयोग की जाने वाली सामग्रियों में से एक है और सिरेमिक से बना है। सिरेमिक रेज़ोनेटर की कार्यप्रणाली कुछ हद तक समान मानी जाती है।

यद्यपि तापमान और संवेदनशीलता के प्रति अनुनादक की सहनशीलता या स्थिरता क्रिस्टल के रूप में अच्छी नहीं है, इसका उपयोग मुख्य रूप से माइक्रोप्रोसेसरों में किया जाता है जहां इन गुणों की आवश्यकता या महत्वपूर्ण नहीं होती है।

तुलना तालिका

तुलना के पैरामीटर	क्रिस्टल	गुंजयमान यंत्र
सहनशीलता की सीमा	लगभग 30 से 50 पीपीएम	के बारे में 1%
शुद्धता	अधिक	कम
तापमान स्थिरता	करीब 0.005%	करीब 0.1%
संवेदनशीलता	हाई	निम्न
आकार	बड़ा	छोटा
उत्पादन	मुश्किल	आसान
मूल्य	हाई	निम्न
ईएसडी सहिष्णुता	हाई	निम्न
झटका और कंपन सहिष्णुता	कम	हाई
उपयोगिता	दीवार घड़ियां, आरटीसी, टाइमकीपिंग मशीन	लागू नहीं होता

क्रिस्टल क्या है?

क्रिस्टल एक ऐसी सामग्री है जिसका उपयोग घड़ी स्रोत मशीनरी बनाने के लिए किया जाता है और यह क्वार्ट्ज सामग्री से बना होता है। इसमें वांछित आवृत्ति के साथ दोलन करने की एक विशेष संपत्ति है जो कम शक्ति और शीघ्र सक्रियण तक पहुंचने में मदद करती है।

जब क्रिस्टल में विद्युत धारा प्रवाहित की जाती है तो वह यांत्रिक रूप से कंपन करता है।

क्वार्ट्ज क्रिस्टल की सहनशीलता क्षमता 30 पीपीएम से 50 पीपीएम (प्रति मिलियन भाग) की सीमा के बीच होती है। इसके अलावा, क्वार्ट्ज क्रिस्टल का सटीकता स्तर बहुत अच्छा है।

क्वार्टज़ क्रिस्टल का निर्माण कठिन है जिसके कारण इसकी लागत अधिक आती है। क्वार्ट्ज क्रिस्टल की तापमान स्थिरता लगभग 0.005% है।

क्रिस्टल का आकार बड़ा होता है और ये बहुत संवेदनशील होते हैं। इसके अलावा, ईएसडी के लिए उच्च सहनशीलता और झटके और कंपन के प्रति कम सहनशीलता रखता है। इसका उपयोग प्रमुख रूप से दीवार घड़ियों, आरटीसी और टाइमकीपिंग के लिए उपयोग की जाने वाली मशीनों में किया जाता है।

गुंजयमान यंत्र क्या है?

रेज़ोनेटर घड़ी स्रोत मशीनरी में उपयोग की जाने वाली एक अन्य सामग्री है और सिरेमिक सामग्री से बना है। गुंजयमान यंत्र की कार्यप्रणाली कुछ हद तक क्वार्ट्ज क्रिस्टल के समान मानी जाती है।

इसकी विशेषता है कि यह विद्युत घटक के अंदर आवृत्ति का उपयोग करता है।

सिरेमिक रेज़ोनेटर की सहनशीलता क्षमता नाममात्र रूप से केवल 1% है। सिरेमिक रेज़ोनेटर का निर्माण काफी आसान है जो इसकी लागत या कीमत को दर्शाता है और बाजार में कम है।

गुंजयमान यंत्र द्वारा प्रदान की जाने वाली सटीकता दर भी कम है।

सदमे और कंपन के खिलाफ सिरेमिक गुंजयमान यंत्रों की सहनशीलता की क्षमता अधिक है, जबकि ईएसडी की सहनशीलता कम है। उच्च तापमान वाले सिरेमिक गुंजयमान यंत्र की स्थिरता लगभग 0.1% है और इसकी संवेदनशीलता कम है।

क्वार्ट्ज गुंजयमान यंत्र की तुलना में सिरेमिक गुंजयमान यंत्र का आकार छोटा होता है।  

क्रिस्टल और गुंजयमान यंत्र के बीच मुख्य अंतर

1. क्वार्ट्ज क्रिस्टल की सहिष्णुता की सीमा लगभग 30 से 50 पीपीएम है, जबकि तुलनात्मक रूप से, गुंजयमान यंत्र की सहनशीलता की सीमा लगभग 1% है।
2. क्वार्ट्ज क्रिस्टल द्वारा दी गई सटीकता अधिक सटीक है, जबकि तुलनात्मक रूप से, दूसरी ओर, रेज़ोनेटर द्वारा दी गई सटीकता कम सटीक है।
3. क्वार्ट्ज क्रिस्टल में लगभग 0.005% की तापमान स्थिरता होती है, जबकि तुलनात्मक रूप से, सिरेमिक गुंजयमान यंत्र में लगभग 0.1% की तापमान स्थिरता होती है।
4. क्वार्ट्ज धातु से बने क्रिस्टल में उच्च संवेदनशीलता होती है, जबकि तुलनात्मक रूप से, सिरेमिक से बने गुंजयमान यंत्र में कम संवेदनशीलता होती है। 
5. क्वार्ट्ज क्रिस्टल का आकार बड़ा या कहें तो बड़ा होता है, जबकि तुलनात्मक रूप से दूसरी ओर, सिरेमिक क्रिस्टल का आकार क्रिस्टल की तुलना में बहुत छोटा होता है।
6. क्वार्टज क्रिस्टल का निर्माण बहुत कठिन है जबकि तुलनात्मक रूप से सिरेमिक रेज़ोनेटर का निर्माण थोड़ा आसान है।
7. चूंकि विनिर्माण कठिन है, इसलिए यह इसकी लागत को दर्शाता है; इसलिए, इसकी कीमत अधिक है, जबकि तुलनात्मक रूप से, दूसरी ओर, इसके आसान निर्माण के कारण सिरेमिक अनुनाद की कीमत कम है।
8. ईएसडी सहिष्णुता के लिए क्वार्ट्ज क्रिस्टल द्वारा प्रदान किया गया समर्थन उच्च है, जबकि तुलनात्मक रूप से, दूसरी ओर, ईएसडी सहिष्णुता के लिए सिरेमिक गुंजयमान यंत्र द्वारा प्रदान किया गया समर्थन कम है।
9. क्रिस्टल में झटके और कंपन के प्रति बहुत अधिक सहनशीलता नहीं होती है, जबकि तुलनात्मक रूप से, दूसरी ओर, झटके और कंपन के प्रति अनुनादकों की सहनशीलता बहुत अधिक होती है।
10. क्वार्ट्ज क्रिस्टल का उपयोग ज्यादातर विभिन्न दीवार घड़ियों, आरटीसी घड़ियों और टाइमकीपिंग के लिए उपयोग की जाने वाली कुछ मशीनों में किया जाता है, जबकि दूसरी ओर, तुलनात्मक रूप से, रेज़ोनेटर की उपयोगिता ऐसी चीजों पर लागू नहीं होती है।    

संदर्भ

1. https://journals.aps.org/pre/abstract/10.1103/PhysRevE.56.680
2. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/6782512
3. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0925400517303933
4. https://journals.aps.org/rmp/abstract/10.1103/RevModPhys.57.105

अंतिम अद्यतन: 11 जून, 2023