石英晶体的压电特性是谁发现的?晶振早期应用在哪里?

石英晶体的压电特性是谁发现的?晶振早期应用在哪里?

通过这篇文章,相信您可获取对石英晶振的全新认知。

 

一、伟大的居里家族

 

这一切都始于石英晶体自身所具备的神奇的压电效应,这种现象是雅克(Jacques)和皮埃尔·居里(Pierre Curie)兄弟在1880年偶然间所发现。而皮埃尔·居里就是世界上最伟大的科学家之一居里夫人的丈夫。

 

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居里兄弟(Curie Brothers)

 

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居里夫人(Madam Curie)

 

玛丽·居里,法国著名波兰裔科学家、物理学家、化学家。1903年,居里夫妇和贝克勒尔由于对放射性的研究而共同获得诺贝尔物理学奖  ,1911年,因发现元素钋和镭再次获得诺贝尔化学奖  ,因而成为世界上第一个两获诺贝尔奖的人。

 

二、第一颗石英晶振的诞生

 

据悉,第一颗真正的石英晶振是沃尔特·盖顿·卡迪(Walter Guyton Cady)于1921年发明,,自此,晶振一直伴随我们已长达一个世纪之久。那么,晶振的作用是什么?都用在什么地方?请继续往下读。

 

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  沃尔特·盖顿·卡迪(Walter Guyton Cady)

 

三、无线广播与声呐(Radio Broadcast and Sonar )

 

在一战之前,石英晶振主要是用来改善无线电广播,因为在此之前,广播电台是通过调谐电路控制频率,这很容易发生频率偏离,造成相邻电台频道之间串线。而到了1926年,石英晶振以优秀的频率精度及稳定性开始广泛应用于广播电台的频率控制应用,并同时受到大量无线电爱好者的欢迎。

 

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最早的无线电广播

 

在一战中,石英晶振开始被用于军事声纳设备,它的应用意味着当时最新科技,曾彻底轰动整个电子世界。

 

四、时钟与时间 (Clock and Time)

 

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  现今时尚小石英钟表

 

1928年,沃伦·马里森(Warren Marrison)研发了第一个石英钟表。石英钟表正是利用石英晶体可以产生精准频率来计时,很快取代了利用精密机械原理制作的摆钟,一跃成为当时乃至现今世界上最精确的计时器(除原子钟外)。石英表开始普及世界各地,其优势是既便宜又精准。

 

五、 无线电通讯与雷达(Radio Communication and Radar)

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  二战期间士兵正在使用无线电进行通讯

 

二战期间,借由晶振精准频率信号,实现了军事设备与人之间的无线和雷达通讯。没有雷达与无线电的战争,就意味着失败与死亡。

 

六、与芯片相伴,开启智能数字时代

 

随着科技的发展,时至今日,石英晶振的作用不再局限于RTC(实时时钟)。晶振频率被作为CPU的时序信号源。换句话说,CPU借由晶振的频率信号作为自己程序指令的逻辑指引,以实现数码设备的智能化。若晶振在工作中发生不稳定或停止振动,CPU随即会功能失效,这直接意味着数码设备功能不良,即我们常说的“坏了”。

 

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虚拟现实AR设备

 

在我们日常生活中,手机、智能腕表、监控视频、电视、电脑、蓝牙设备、WIFI、路由器,汽车电子等电子产品,只要涉及数据处理与传输,都离不芯片,也意味着离不开晶振的身影。

 

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科幻世界的人工智能

 

在AI及航空航天科技前沿领域,以恒温晶振(OCXO)或压控温补晶振(VC-TCXO为代表的高阶晶振依旧作为晶振家族的一员发挥着不可或缺的核心重要作用。

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