Kas yra kvarcinio laikrodžio mikroschema?

Kai galvojate apie laikrodį, pirmiausia į galvą tikriausiai ateina ciferblatas. Tačiau ne mažiau svarbūs ir viduje esantys elektroniniai komponentai bei jų mažytės detalės. Kiekvieno elektroninio (kvarcinio) laikrodžio centre yra mažytė mikroschema, kuri rodo laiką ir sinchronizuojasi su kitomis judančiomis dalimis. Šiame straipsnyje supažindinsime jus su viskuo, ką reikia žinoti apie laikrodžių mikroschemas. Nuo jų istorijos iki to, kaip jie gaminami ir kokios medžiagos juose naudojamos šiandien. Taigi, skaitykite toliau, jei norite sužinoti daugiau apie šiuos mažus, bet labai svarbius laikrodžių komponentus.

Kas yra laikrodžio mikroschema?

Laikrodžio mikroschema, dar vadinama lustu - tai maža elektroninė grandinė, kurios pagalba galima nustatyti laiką, stebėti datą ar atlikti kitas funkcijas. Kitaip tariant, tai yra jūsų laikrodžio funkcionalumo pagrindas. Ji atsakinga už laiko matavimą ir šios informacijos perdavimą kitiems laikrodžio komponentams. Laikrodžio lustai gali atlikti daugybę skirtingų funkcijų, pavyzdžiui, apskaičiuoti miegui likusių valandų skaičių arba suskaičiuoti nueitų žingsnių skaičių. Pagrindinė laikrodžio lusto funkcija - priimti informaciją iš jutiklio, ją apdoroti ir perduoti kitam komponentui. Tai leidžia laikrodžiui veikti naudojant labai mažai energijos ir gali būti naudojama skirtingų tipų laikrodžiuose.

Trumpa laikrodžių lustų istorija

Laikrodžių lustai egzistuoja jau seniai ir yra tranzistoriaus tęsinys. Kas yra laikrodžio tranzistorius ir kaip jis veikia skaitykite čia. Pirmieji tranzistoriai buvo sukurti 1940-aisiais, tačiau prireikė tik 1950-ųjų, kol jie buvo pradėti naudoti bet kokiame įrenginyje. Idėja naudoti elektrines schemas laikui skaičiuoti kilo 1960 m., kai inžinierius pastebėjo ryšį tarp kvarcinio rezonatoriaus, kurio prireikė elektros grandinei užbaigti, ilgio ir tranzistorinio generatoriaus virpesių dažnio. Septintajame dešimtmetyje integruotos grandinės sujungė kelis tranzistorius su kitais elektros komponentais viename luste. Laikrodžių lustai pirmą kartą pasirodė 1980-aisiais ir nuo to laiko toliau tobulėja. Šiandien pažangiausiose laikrodžių mikroschemose yra daugiau kaip 100 komponentų, jos veikia megahercų dažniu ir yra ne didesnės kaip keli milimetrai.

Kaip gaminami laikrodžių lustai?

Laikrodžio lustas yra miniatiūrinis kompiuteris, pagamintas iš silicio, aukso ir kelių kitų metalų. Silicis naudojamas grandinei, o kiti metalai - jungtims tarp skirtingų komponentų. Kurdami naują laikrodžio lustą, inžinieriai paprastai kompiuteriu sukuria virtualų modelį. Šis procesas vadinamas kompiuteriniu projektavimu. Baigę dizainą, inžinieriai sukuria modelį naudodami fotolitografijos procesą. Naudodamiesi virtualiu modeliu, sukuriamos mažytės elektros jungtis, plonos kaip vienas plaukas.

Kvarcinių laikrodžių tipai

Laikrodžių lustų tipai labai skiriasi. Vieni matuoja širdies ritmą, kiti - atstumą. Yra net laikrodžių lustų, kurie gali būti naudojami skubios pagalbos signalui siųsti. Yra dvi pagrindinės kvarcinių laikrodžių (daugiau informacijos apie kvarcinius laikrodžius rasite čia) kategorijos: analoginiai ir skaitmeniniai. Analoginiai laikrodžiai be mikroschemos turi krumpliaračius, spyruokles ir ratukus, kaip ir senieji laikrodžiai. Skaitmeniniai laikrodžiai neturi rodyklių, nes laikas rodomas skaičiais skaitmeniniame ekrane, todėl jiem nereikia mechaninių dalių. Daugiau apie skaitmeninius laikrodžius skaitykite čia.

Laikrodžių lustai turi daug istorijos. Jie yra visų, tiek moteriškų tiek vyriškų laikrodžių pagrindas ir jų dėka mes matome tiek informacijos savo laikrodyje, be kurios jau nebeįsivaizduojame šio prietaiso. Jie veikia labai mažu energijos kiekiu, yra labai maži ir nepaprastai galingi savo dydžiui. Ir nors laikrodžių lustai yra neatsiejama laikrodžių dalis, galbūt apie juos net nežinojote.