Petermann technologie lexicon

Kwartsoscillatoren - al bijna 100 jaar precisie

Waarom houden kwartsoscillatoren de wereld op tijd?

Kwartsoscillatoren zijn de onzichtbare klokken van de moderne technologie. Of het nu in smartphones, computers, auto's of satellieten is - ze zorgen overal voor nauwkeurige frequenties en stabiele tijdreferenties. Zonder kwartsoscillatoren zouden digitale systemen niet gesynchroniseerd kunnen worden.

Geschiedenis van kwartsoscillatoren: van het laboratorium tot het dagelijks leven

De geschiedenis van de kwartsoscillator begint in 1921, toen Walter Guyton Cady de eerste kwartsoscillator ontwikkelde. De eerste kwartsuurwerken kwamen in de jaren 1930 op de markt. Door het omgekeerde piëzo-effect oscilleren kwartskristallen met een extreem stabiele frequentie wanneer ze elektrisch worden aangeslagen. Deze eigenschap zorgde voor een revolutie in de meettechnologie, communicatie en later ook in de computerindustrie.

Soorten kwartsoscillatoren: een overzicht

Type

Afkorting

Speciale eigenschappen

Standaard kwartsoscillator

XO of SPXO

Kosteneffectief, basismodel voor eenvoudige toepassingen

Temperatuur-gecompenseerde kristaloscillator

TCXO

Hoge frequentiestabiliteit bij temperatuurschommelingen

Spanningsgestuurde kristaloscillator

VCXO

Frequentie kan fijn worden ingesteld met behulp van externe spanning

Ovengestabiliseerde kristaloscillator

OCXO

Hoogste precisie door constante werktemperatuur

MEMS-gebaseerde kwartsoscillatoren

MEMS Oscillator

Alternatief op microchipbasis, robuust en compact

Technische verschillen in een oogopslag

  • Frequentienauwkeurigheid:

    OCXO biedt de hoogste nauwkeurigheid (tot ±0,01 ppm), standaard XO is meestal ±25 ppm.

  • Temperatuurgedrag:

    TCXO zijn temperatuurgecompenseerd (±0,5 ppm@-40/+85°C), standaard XO niet.

  • Spanningsregeling:

    VCXO kan in frequentie worden bijgeregeld - bijvoorbeeld voor synchronisatietaken.

  • LPXO:

    LPXO's zijn nauwkeuriger dan SPXO's en hebben ook een laag stroomverbruik. LPXO's hebben een frequentiestabiliteit van meestal ±5 tot ±10ppm@-40/+85°C.

  • Stroomverbruik en grootte:

    MEMS oscillatoren scoren hoog in termen van kleine afmetingen en laag stroomverbruik, maar zijn erg duur en alleen verkrijgbaar in plastic behuizingen. Er zijn veel nadelen bij het gebruik van MEMS oscillatoren in vergelijking met kwartsoscillatoren.

Toepassingsgebieden voor kwartsoscillatoren

  • Communicatietechnologie (mobiele radio, GPS)
  • Industriële elektronica
  • Auto-industrie (ADAS, besturingseenheden)
  • Medische apparaten
  • Tijdmeting in onderzoek

Conclusie: De pacemaker voor onze digitale toekomst

Of het nu gaat om smartphones, auto's of vliegtuigen - kwartsoscillatoren zijn en blijven de pacemakers van de elektronica. Hun verdere ontwikkeling zorgt voor nog nauwkeurigere en efficiëntere systemen in de netwerkwereld.

Telefonisch contact

Onze frequentie-experts staan voor je klaar

Nu bellen

Schrijf ons

Stuur ons een e-mail - we helpen je graag verder

Schrijf ons nu