I. Кириш сёз .
Кристалл осцилляторлар, озьек сыкълыкъны идаре этмекнинъ компонентлери оларакъ, санайы донатмаларында, хавфсызлыкъны козетюв системаларында, тиббий алетлерде, автомобиль электроникасында, акъыллы эв техникасында ве дигер сааларда кенъ къулланыла. Макро перспективадан дюнья малюмат инфраструктурасынынъ къурулмасы кристалл осцилляторларнынъ ишлеп чыкъарылмасына ички багълыдыр. Бу макъаледе кристалл осцилляторларнынъ-пьезоэлектрик эффектнинъ кешфинден башлап, нано-ольчюли къапламагъа къадар систематик суретте талиль этиле ве олар дёрт санайы инкъилябы вастасынен инсан технологик илерилевини насыл этип огге сюргенлери ачыкълана.
II. Кристалл осцилляторларнынъ инкишаф тарихы .
1. Технологик айдынлатув деври .
1880 сенеси къардашлар Жак ве Пьер Кюри кварц кристалл плиталарына механик кергинлик къойгъанда электрик зарядынынъ ер денъиштирювини мейдангъа кетиргенини таптылар ве 1880 сенеси 1000 .пьезоэлектрик тесири.
Пьезоэлектрик тесирнинъ принципи .: Пьезоэлектрик материалларгъа басым япылгъанда, электрик потенциалынынъ фаркъы пейда ола (бу фаркъ 1000 оларакъ беллидир).догърудан-догъру пьезоэлектрик тесири .). Аксине, кергинлик къоюлгъанда механик кергинлик пейда ола (терс пьезоэлектрик тесири .). Эгер басым юксек-частоталы титревни озь иче- ринде тутса, о юксек-частоталы электрик токларыны мейдангъа кетире. Пьезоэлектрик керамикагъа юксек-частоталы электрик сигналлары къоюлгъанда, олар юксек-частоталы акустик сигналлар (механик титревлер) чыкъаралар, оларны кенъ таркъалгъан [1].ультрадавушлы сигналлар.
1918 сенеси Поль Лангевин кварц кристалл левхаларыны къулланып, сув асты гемилерини тапмакъ ичюн эрте сонар системаларыны ишлеп чыкъмакъ ичюн араштырмалар япты. Бу тактик талапларны ерине кетирмек ичюн малюматны эр тарафлама ишлемек ве меркезий идаре этмек ичюн бир къач сонар функцияларыны интеграция этмекни козьде тута эди, шу джумледен шувулты ёнелишини тапмакъ, янъгъырав диапазоныны тапмакъ, сонар импульслерини тапмакъ, нишанны бельгилемек ве торпеда акъкъында хабер этмек. Лангевин сув асты сес далгъаларыны мейдангъа кетирмек ве тапмакъ ичюн X-кесильген кварц плиталарындан файдаланды.
1921 сенеси Уэслиан университетининъ профессоры У. Г. Кэди кварц кристалл осцилляторына патент алды. Онынъ патентинде осцилляторнынъ сыкълыгъыны идаре этмек ичюн кварц кристаллы резонаторлар къулланылгъан ве кварц панеллери/пластинкалары сыкълыкъ стандартлары ве фильтрлери оларакъ тасвирленген. Бойлеликнен, Кэди осциллятор схемаларында сыкълыкъны идаре этмек ичюн кварц кристалларыны биринджи олып къуллангъан адам оларакъ кениш таныла.
1923 сенеси Гарвард профессоры Г. В. Пирс вакуум борулы клапаннынъ сетки ве анод арасында кристаллны ерлештирген кристалл осциллятор схемасыны ишлеп чыкъты-Пирс осциллятор конфигурациясынынъ селекционеридир.
1925 сенеси «Вестингхаус Электрик» озь радиостанциясы «КДКА» ичюн эсас осциллятор оларакъ кристалл осцилляторны ерлештирди.
Ван Дайк кварц кристалл резонаторлары ичюн эквивалент схема моделини ишлеп чыкъты. Бу схеманынъ эки резонанс частоталары бар: .сыралы резонанс сыкълыгъы (фс) ., мында Lg-Cg-Rg пытагъы резонанс эте, ве .параллель резонанс сыкълыгъы (фп) ола., умумий схема резонансы. Cg < C0 олгъанындан, бу сыкълыкълар пек якъын. Реактивлик-сыкълыкъ хусусиети fs ве fp арасында индуктив арекетни, башкъа ерлерде исе емкостный арекетни косьтере.
1926 сенеси Y-кесильген кристалллар тапылып, олардан файдаланылды. О вакъыткъадже тек X-кесильген кварц кристаллары къулланылгъан эди. X-кесильген кристаллларнынъ арарет коэффициенти ~-20ppm/ градус олгъанда, Y-кесильген кристаллларда ~+100ppm/ градус олгъанда, чешит кристалл кесиклери денъишкен арарет коэффициентлерини бере биледжегини косьтере.
1927 сенеси «Белл лабораториясы» ширкетинден Уоррен Маррисон биринджи кварц кристаллы осциллятор стандартыны ишлеп чыкъты.
1928 сенеси Уоррен Маррисон «Белл» телефон лабораторияларында биринджи кварцлы кристалл саатны яратты. Кварц саатлары дюньяда энъ догъру вакъыт косьтергичи оларакъ (атом саатларына къадар) догърулыкълы маятник саатларынынъ ерини алдылар.
Атом саатлери .атом энергиясыны ютув/чыкъарув вакътында чыкъкъан электромагнит далгъаларыны вакъытны бельгилемек ичюн къулланмакъ, 20 миллион йылгъа ~1 саниеде хата догърулыгъына иришмек-шимдики вакъытта дюньяда энъ догъру вакъытны бельгилемек ичюн алет.
1934 сенеси АТ- ве БТ-кесильген кварц кристалл резонаторлары пейда олдылар, оларны мустакъиль оларакъ Lack/Willard/Fair (АКъШ), Koga (Япония) ве Beckmann/Straubel (Алмания) таптылар.
2. АИ деври: кристалл осцилляторларнынъ кутьлевий истисалы
1950 сенеси атом саатлары ишлеп чыкъарылды. Кварц саатлары 30 йыл девамында (30мс/йыл) энъ буюк догърулыкъкъа 1 саниеде ирише эдилер. Bell Labs тиджарет-ольчюсинде кварц кристаллларыны осьтюрмек ичюн гидротермал джерьяннынъ ёлбашчысы олды.
3. Инкишаф деври: партийный истисал ве арбий къулланувдан граждан къулланувына кечюв
1968 сенеси Шималий Америка авиациясындан Юрген Штаудте кварц кристалл осцилляторларыны япмакъ ичюн фотолитография джерьяныны уйдурды, бу исе саат киби ташымал махсулатлар ичюн миниатюризация япмагъа имкян берди.
1976 сенеси биринджи SC-кесильген кристалллар пейда олды. Эсасен фурында-идаре этильген кристалл осцилляторларда (ОКО) ОКХО иш араретлеринде оптимал арарет коэффициентине коре къулланыла.
4. Тез инкишаф деври: электроникада чешит тюрлю къулланмалар
1990 сенесинден башлап шимдики куньге къадар кварц осцилляторлары ДИП-тен даа кичик СМД пакетлерине кечтилер, аньаневий маден корпусларындан пластик/металл/керамик капсулаларгъа кечтилер. Догърулыкъ ве сыкълыкъ талаплары артты, бу исе даа индже истисал джерьянларыны талап эте. Къулланмалар ниша къулланувларындан башлап 5G, IoT, автомобиль электроникасы, акъыллы сагълыкъ сакълав ве акъыллы алетлер киби чешит сааларгъа кенишледи.
III. Къыскъа мундеридже
1880 сенесинден 1956 сенесине къадар олгъан 70+ йыллар кварц осцилляторларынынъ темель къоюлгъан деврини къайд эттилер, олар ильк ихтираатлар ве тесирли янъылыкълар япкъанларнен характерлендилер. Кварц технологиясынынъ илерилеви кешфият, анълав ве пишкинлешювнинъ яваш-яваш джерьяныны акс эте-илерилевлерни ашыкътырмакъ мумкюн дегиль.