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從古至今石英晶振的演變過程

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瀏覽：- 發(fā)布日期：2019-04-02 08:56:43【大中小】

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壓電石英晶振在當(dāng)今社會(huì)上的地位是無法撼動(dòng)的,生活中處處都需要使用到的一款電子產(chǎn)品元器件.而壓電現(xiàn)象的早期歷史壓電現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)后不久,居里夫婦就利用壓電效應(yīng)使幾種儀器失效了.其中之一是壓電電壓表.另一種是壓電計(jì),后來成為皮埃爾和瑪麗•居里在他們的工作中使用的基本儀器,導(dǎo)致鐳的發(fā)現(xiàn).否則,三十多年來,壓電效應(yīng)保持不變實(shí)驗(yàn)室的好奇心.進(jìn)一步的發(fā)展必須等待三極管真空管的發(fā)明.居里夫婦之后,朗之萬教授首次應(yīng)用了壓電效應(yīng),下面康比電子介紹一下關(guān)于壓電石英晶振的發(fā)展過程.

1923年,貝爾電話實(shí)驗(yàn)室建立了一個(gè)石英實(shí)驗(yàn)室,第二年通用電氣公司也建立了石英實(shí)驗(yàn)室.認(rèn)識(shí)到石英潛力的個(gè)人之一水晶單元是奧古斯特•米勒.1923年,米勒離開了光學(xué)行業(yè),在那里他成了研磨石英透鏡的專家,進(jìn)入了業(yè)余制作石英晶體毛坯的行業(yè)無線電運(yùn)營商或“hams”:唯一一個(gè),然后新設(shè)備就存在了.看來“奧吉”米勒可能是第一批涉足石英晶體制造業(yè)務(wù)的個(gè)人之一.

1926年,美國廣播電視公司W(wǎng)EAF在紐約市成為20世紀(jì)70年代的第一家廣播電臺(tái),美國用石英控制它的頻率水晶單元.幾年內(nèi),所有的廣播電臺(tái)-業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)向晶體控制,從而為石英晶振設(shè)備提供了另一個(gè)小市場.

1926年以前,所有的晶體單元都是x光切割棒或者盤子.在那一年,美國的蒂利爾伊坎光學(xué)公司發(fā)現(xiàn)了Y形切口.Y形切口的溫度頻率系數(shù)約為+l00ppm每一氧化碳,而X形切口的溫度頻率系數(shù)約為-每公司20ppm.這一事實(shí)自然表明制作壓電體的可能性這與溫度無關(guān),因此在幾個(gè)地方開始了利用這個(gè)想法的工作.

1927年期間愛荷華大學(xué)在一個(gè)“無線電通訊愛好者”大會(huì)上發(fā)言主題為“壓電晶體的特性”石英”.他的講話刺激了一些無線電通訊愛好者試著制造他們自己的水晶單元.其中一個(gè)愛荷華州曼森市的艾爾•施代爾不僅成功地做到了這一點(diǎn),而且繼續(xù)這樣做,直到四十年后退休.另一個(gè)是愛荷華州布拉夫斯委員會(huì)的比爾•彼得森,他創(chuàng)建了彼得森廣播公司,并一直在哭泣直到他最近去世.還有一位是堪薩斯州梅里亞姆的赫伯•霍利斯特,他在二戰(zhàn)結(jié)束前一直在制造水晶.這名單無疑是不完整的.

業(yè)余無線電愛好者和無線電廣播公司的興趣為晶振裝置創(chuàng)造了一個(gè)小型市場,并建立了幾個(gè)小型企業(yè)來滿足需求.其中一個(gè)是米勒實(shí)驗(yàn)室,由奧古斯特•米勒于1960年創(chuàng)立

1930年1月,QST發(fā)表了一篇文章作者赫伯特(赫伯)約利斯特,題為“揭開水晶控制的面紗”,他在書中指出“它非常簡單”,并描述了無線電通訊愛好者如何制作自己的水晶單元.同年,道森布利利創(chuàng)立了布利利電氣公司來供應(yīng)水晶單位主要面向業(yè)余市場.今天布利利公司由創(chuàng)始人的兒子領(lǐng)導(dǎo)并繼續(xù)是業(yè)內(nèi)最受尊敬的公司之一.

1931年赫伯特•布萊爾創(chuàng)建了壓電監(jiān)視器普羅德克斯公司,并開始向西岸的無線電通訊愛好者,無線電臺(tái)和雙向通信系統(tǒng).班長今天繼續(xù)在約翰•布萊爾的指揮下工作公司的創(chuàng)始人.也是在1931年,西奧-多爾•瓦爾佩建立了瓦爾佩水晶公司該公司仍在創(chuàng)始人之子瓦爾佩-費(fèi)希爾的指導(dǎo)下繼續(xù)運(yùn)營小泰德•巴爾佩

1931年,物理教授帕林博士賓夕法尼亞州卡萊爾迪金森學(xué)院的ics和三個(gè)他的學(xué)生艾德•明尼克,霍華德•拜爾和查爾斯•費(fèi)根決定嘗試制造貼片晶振水晶單元,為了他們的無線電通訊愛好者裝備.他們得到格羅弗的幫助亨特,一位業(yè)余拉皮迪人,被學(xué)院聘為工程師.他們不僅成功了,但是在第二年亨特生產(chǎn)了第一個(gè)在卡麗塞爾地區(qū)生產(chǎn)的商業(yè)單元.卡萊爾地區(qū)的所有石英晶體業(yè)務(wù)都是亨特最初的努力.

1932年,利昂•費(fèi)伯開始了這項(xiàng)愛好業(yè)余無線電愛好者在1913年開始制造水晶伊利諾伊州三明治區(qū)的單位.他的第一批顧客是其他火腿.第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)時(shí),費(fèi)伯私通了一家與詹姆斯•奈特合作,他在三明治鎮(zhèn)擁有并經(jīng)營一家電池商店.他們的努力造就了詹姆斯•基萊特公司,該公司成為世界上最大的晶體制造商之一.它一直延續(xù)到今天當(dāng)時(shí)的晶體單位不是十進(jìn)制就是十進(jìn)制,y形切割板松散地安裝在兩塊金屬之間用作電極的板.用合適的溫度控制頻率穩(wěn)定性的幾個(gè)ppm可以實(shí)現(xiàn).這是對(duì)當(dāng)時(shí)自由運(yùn)行石英晶體振蕩器的巨大改進(jìn),但溫度控制設(shè)備昂貴,笨重且耗電.此外,這些裝置的結(jié)構(gòu)使它們?nèi)菀资艿秸駝?dòng)的影響,并排除了它們?cè)陲w機(jī)和其他移動(dòng)系統(tǒng)中的使用.

與此同時(shí),人們繼續(xù)努力尋找制造不易受溫度變化影響的裝置的方法.1929年,貝爾電話實(shí)驗(yàn)室的瑪麗遜描述了第一個(gè)具有低溫系數(shù)的石英壓力計(jì).它是以甜甜圈的形式制作的,后來被用作第一個(gè)水晶鐘的同步元件永遠(yuǎn),證明對(duì)一般用途是實(shí)用的.努力開發(fā)一個(gè)實(shí)用的低頻單元-溫度系數(shù)成功達(dá)到19%

當(dāng)日本的高加,德國的貝克曼和斯特勞貝爾以及美國的拉克,威拉德和費(fèi)爾獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)了原子序數(shù)和瓦特?cái)?shù)時(shí).兩年后,美國皇家航空公司的鮑德溫和博克沃伊推出了V形切割.此后不久貝爾電話實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn),旋轉(zhuǎn)的Y形切割系列的石英板可以通過以下方式剛性支撐在兩塊金屬板之間在靠近邊緣的幾個(gè)點(diǎn)夾緊它,在石英板和金屬電極之間提供空氣空間.雖然制造起來稍微困難一些,但是夾緊的低溫系數(shù)板適合移動(dòng)應(yīng)用,這增加了晶體單元的市場.為了適應(yīng)新市場,成立了幾個(gè)新公司.其中包括標(biāo)準(zhǔn)派佐公司,賓夕法尼亞州卡萊爾地區(qū)的第一家水晶公司;由格羅弗•亨特和林沃CD•加涅組織

1935年.同年,通用電氣公司,該公司于1924年建立了石英晶振實(shí)驗(yàn)室社會(huì)生產(chǎn)a;我把它分配給了總務(wù)室-在紐約斯克內(nèi)克塔迪的演講鮑德溫.除了生產(chǎn)為了內(nèi)部使用,一些公開出售市場.最重要的影響之一是這一時(shí)期晶體工業(yè)的發(fā)展

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