Od wynalezienia generatora częstotliwości minęło dużo czasu. Deweloperzy napotkali po drodze wiele wyzwań. Celem projektantów całej planety było stworzenie oscylatora, który byłby w stanie generować stabilną częstotliwość. To na nim opiera się działanie urządzeń cyfrowych: komputerów, mikroprocesorów, zegarków kwarcowych itp. Uzyskanie stabilnej częstotliwości niezależnej od parametrów takich jak temperatura czy czas pracy oznaczało przełom w konstrukcji obwodów elektronicznych i możliwość projektowania nowych urządzeń elektronicznych. Sytuacja zmieniła się diametralnie od czasu pojawienia się rezonatora kwarcowego. To małe kompaktowe urządzenie pozwala „zdziałać cuda” w elektronice.
Rozwiązania układowe, w których zaczęto stosować rezonator kwarcowy, okazały się na tyle udane, że urządzenie to zdecydowanie weszło do kategorii najpopularniejszych w projektowaniu i rozwoju układów elektronicznych. Wraz z rozwojem cyfryzacjiurządzeń, istnieje stała tendencja do coraz częstszego stosowania rezonatora kwarcowego. Zasada działania jest dość prosta i opiera się na odwrotnym efekcie piezoelektrycznym. Innymi słowy, jeśli na jego wyjściu zostanie przyłożone napięcie przemienne, doprowadzi to do przesunięcia fazowego, ponieważ gdy półfala opada, urządzenie zaczyna uwalniać zmagazynowaną energię mechaniczną. Ten efekt został zauważony przez twórców tego niesamowitego przedmiotu.
Każdy kryształ, z którego wykonany jest rezonator kwarcowy, ma swoje własne właściwości mechaniczne. One z kolei wpływają na taki parametr jak częstotliwość urządzenia. Wyobraźmy sobie, że za pomocą prostego układu symulujemy warunki, w jakich urządzenie będzie działać. Zaczynamy stopniowo zwiększać częstotliwość. W pewnym momencie osiągniemy pewne przesunięcie fazowe między napięciem zasilania a kwarcem wyjściowym. Wraz ze wzrostem częstotliwości możemy doprowadzić obwód do rezonansu - to właśnie stąd pochodzi nazwa urządzenia.
Miniaturowe urządzenia oparte na rezonatorach są szeroko stosowane w elektronice radiowej. Dobrym tego przykładem są mikrosondy pomiarowe, lokalne oscylatory. Z ich pomocą pojawiły się stabilne i niezawodne urządzenia. Popularna gra „Polowanie na lisy” wykorzystuje urządzenia oparte na tych elementach.
Dobrze znany zegarek kwarcowy zawiera rezonator kwarcowy, który jest stabilnym źródłem impulsów. Licząc te impulsy, można utworzyć drugi sygnał niezbędny do działania.to znane na całym świecie urządzenie.
Nowoczesna elektronika nie może odmówić użycia tego niesamowitego urządzenia. Zastanawiam się, jak działałby twój komputer, gdyby generator impulsów częstotliwości odniesienia w procesorze nagle zaczął wytwarzać niestabilną częstotliwość? Spowodowałoby to awarię całego systemu i najprawdopodobniej jego zawieszenie.
Tak zwany rezonator kwarcowy jest „sercem” niemal każdego urządzenia cyfrowego. Bez tego komputer lub laptop przestanie działać, nie będzie komunikacji internetowej i mobilnej.
Warto również zauważyć, że rozwój tych urządzeń jest na ścieżce minimalizacji rozmiarów i zwiększania częstotliwości pracy.
