Nei tempi antichi, c'erano molti metodi strani per determinare l'ora del giorno. Alcuni dei metodi includono: meridiane, orologi ad acqua, clessidre, orologi astronomici, orologi a cancellazione e molti altri.
Dopo tutto questo, nell'anno 1511, il primo orologio fu inventato da Peter Henlein. Era un fabbro e apparteneva a Norimberga ed è conosciuto come il creatore degli orologi moderni.
Punti chiave
- I cristalli sono materiali piezoelettrici, mentre i risonatori sono costituiti da ceramica o altri materiali.
- I cristalli forniscono una maggiore stabilità di frequenza e coefficienti di temperatura inferiori rispetto ai risonatori.
- I risonatori sono meno costosi e possono funzionare a una gamma di frequenze più ampia rispetto ai cristalli.
Cristallo vs Risonatore
Il cristallo è un materiale noto anche come quarzo cristallo, ed è utilizzato nei meccanismi di un orologio per la sua particolare caratteristica che gli consente di oscillare alla frequenza desiderata. Il risonatore è un materiale realizzato con ceramica che viene utilizzato nelle sorgenti di clock, principalmente nei microprocessori dove non è essenziale.
Il cristallo o cristallo di quarzo è il materiale utilizzato come fonte di clock nei suoi macchinari. Ha una proprietà speciale di oscillare alla frequenza desiderata, per cui la potenza richiesta per l'attivazione è bassa.
Ha stabilità e sensibilità alle alte temperature, quindi è più adatto per la produzione di applicazioni Bluetooth o wireless.
Il risonatore è anche uno dei materiali comunemente usati nelle sorgenti di orologio ed è costituito da ceramica. Il funzionamento di un risonatore ceramico è in qualche modo considerato simile.
Sebbene la tolleranza o la stabilità del risonatore rispetto alla temperatura e alla sensibilità non sia buona come il cristallo, viene utilizzato principalmente nei microprocessori dove queste proprietà non sono richieste o importanti.
Tavola di comparazione
| Parametri di confronto | Cristallo | Risonatore |
|---|---|---|
| Limite di tolleranza | Da 30 a 50 ppm circa | Circa 1% |
| Precisione | Più | Di meno |
| Stabilità della temperatura | Intorno a 0.005% | Intorno a 0.1% |
| Sensibilità | Alta | Basso |
| Taglia | Grande | Piccolo |
| Produzione | Difficile | Facile |
| Prezzo | Alta | Basso |
| Tolleranza ESD | Alta | Basso |
| Tolleranza agli urti e alle vibrazioni | Di meno | Alta |
| Utilità | Orologi da parete, RTC, Timekeeping machine | Non applicabile |
Cos'è il cristallo?
Il cristallo è un materiale utilizzato per realizzare macchinari per la sorgente dell'orologio ed è costituito da materiale al quarzo. Possiede una proprietà speciale di oscillare con la frequenza desiderata che aiuta ad accedere a bassa potenza e attivazione precoce.
Il cristallo vibra meccanicamente quando viene attraversato da una corrente elettrica.
La capacità di tolleranza del cristallo di quarzo è compresa tra 30 ppm e 50 ppm (parti per milione). Inoltre, il livello di precisione di un cristallo di quarzo è molto buono.
La produzione del cristallo di quarzo è difficile a causa della quale il suo costo è maggiore. La stabilità alla temperatura posseduta dal cristallo di quarzo è di circa lo 0.005%.
La dimensione del cristallo è grande e sono molto sensibili. Inoltre, possiede un'elevata tolleranza per ESD e bassa contro urti e vibrazioni. È utilizzato principalmente in orologi da parete, RTC e macchine utilizzate per il cronometraggio.
Cos'è il risonatore?
Il risonatore è un altro materiale utilizzato nei macchinari della sorgente di clock ed è costituito da materiale ceramico. Il funzionamento del risonatore è in qualche modo considerato simile al cristallo di quarzo.
Ha la proprietà di utilizzare la frequenza all'interno del componente elettrico.
La capacità di tolleranza posseduta dal risonatore ceramico è nominalmente solo dell'1% circa. La produzione del risonatore ceramico è abbastanza semplice, il che si riflette sul costo o sul prezzo dello stesso ed è basso sul mercato.
Anche il tasso di precisione fornito dal risonatore è basso.
La capacità di tolleranza dei risonatori ceramici contro urti e vibrazioni è elevata, mentre la tolleranza di ESD è bassa. La stabilità del risonatore ceramico ad alta temperatura è di circa lo 0.1% e ha una bassa sensibilità.
La dimensione del risonatore in ceramica è piccola rispetto a quella del risonatore al quarzo.
Principali differenze tra cristallo e risonatore
- Il limite di tolleranza del cristallo di quarzo è di circa 30-50 ppm, mentre comparativamente, invece, il limite di tolleranza del risonatore è di circa l'1%.
- L'accuratezza offerta dal cristallo di quarzo è più accurata, mentre comparativamente, d'altra parte, l'accuratezza offerta dal risonatore è meno accurata.
- Il cristallo di quarzo ha una stabilità alla temperatura di circa lo 0.005%, mentre comparativamente, d'altra parte, il risonatore ceramico ha una stabilità alla temperatura di circa e circa lo 0.1%.
- I cristalli in metallo di quarzo hanno un'elevata sensibilità, mentre in confronto, d'altra parte, il risonatore in ceramica ha una bassa sensibilità.
- La dimensione del cristallo di quarzo è più grande o, diciamo, più grande, mentre in confronto, d'altra parte, la dimensione del cristallo ceramico è molto più piccola di quella del cristallo.
- La fabbricazione del cristallo di quarzo è molto difficile mentre, d'altra parte, la fabbricazione del risuonatore in ceramica è un po' facile.
- Poiché la produzione è difficile, ne riflette anche il costo; quindi, ha un prezzo elevato, mentre comparativamente, d'altra parte, il prezzo della risonanza ceramica è basso a causa della sua facile fabbricazione.
- Il supporto fornito dal cristallo di quarzo per la tolleranza ESD è elevato, mentre, d'altra parte, il supporto fornito dal risonatore ceramico per la tolleranza ESD è basso.
- Il cristallo non ha un'enorme tollerabilità contro urti e vibrazioni, mentre comparativamente, d'altra parte, la tollerabilità dei risonatori contro urti e vibrazioni è enorme.
- Il cristallo di quarzo è utilizzato principalmente in diversi orologi da parete, orologi RTC e alcune macchine utilizzate per il cronometraggio, mentre in confronto, d'altra parte, l'utilità del risonatore non è applicabile a tali cose.
- https://journals.aps.org/pre/abstract/10.1103/PhysRevE.56.680
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/6782512
- https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0925400517303933
- https://journals.aps.org/rmp/abstract/10.1103/RevModPhys.57.105
Ultimo aggiornamento: 11 giugno 2023
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Piyush Yadav ha trascorso gli ultimi 25 anni lavorando come fisico nella comunità locale. È un fisico appassionato di rendere la scienza più accessibile ai nostri lettori. Ha conseguito una laurea in scienze naturali e un diploma post-laurea in scienze ambientali. Puoi leggere di più su di lui sul suo pagina bio.
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