为什么在时钟中使用晶体振荡器而不是RLC电路？

石英钟的计时由晶体振荡器调节。该晶体振荡器有效地形成了RLC电路。如果是这样，晶体振荡器具有哪些特性使其优于RLC电路？

晶体振荡器精度更高，体积更小，温度系数低且漂移低且成本低。

石英晶体是具有特别稳定特性的机械谐振器。石英是一种非常稳定的材料-它不会“老化”，也不会随温度变化很大。也可以将石英制备成非常纯净并具有一致的性能。石英也略带压电性-电场引起偏转，偏转会产生电荷。

正确切割（以特定的方向与晶体轴对准）并正确安装后，机械性能（基本上是刚度）与温度无关。晶体上的接触意味着机械振动会产生电荷，如果正确配置（使用放大器），则可以使整个系统以稳定的频率谐振。

从电气上讲，可以将其建模为具有类似属性的RLC网络。RLC值可能令人惊讶-通常为电容的fF的分数和许多电感。

虽然可以将石英晶体建模为RLC电路，但实际上并非如此。
晶体的切割和尺寸使它在特定的频率下谐振，与由离散的R，L和C组成的电路相比，可以更准确地确定晶体。

原因是准确性。对于电容器，2％被认为是非常好的公差。我不确定电感器，但我希望类似。电阻器比电容器或电感器好，但您不能仅使用电阻器来构建振荡器。

正确地看待这些数字：1％等于每小时36秒或每天14分钟零一天24秒，对于时钟而言，这完全是不可接受的。

根据我的经验，添加了一个晶体，而不是替换振荡器的RLC组件。它被“添加”的原因是，与单独使用RLC组件相比，它可以更准确地给出和维持给定的频率。晶体提供更高精确度的原因是，与RLC组件及其高Q电性能相比，它可以被制造成具有“更严格的”公差。

晶体振荡器在电路复杂度和单价方面具有廉价的特性，这使其优于RLC电路。RLC电路需要更多的零件和调整。经过适当的设计和校准后，RLC时钟与晶体振荡器时钟一样准确。一切都与成本和尺寸有关。