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一、石英鐘機(jī)芯的構(gòu)成及功能

盡管石英鐘的種類很多，但無論是座式、掛式，還是有鬧時(shí)、無鬧時(shí)功能的，其內(nèi)部機(jī)芯結(jié)構(gòu)都大同小異。

1.石英晶振：其功能相當(dāng)于機(jī)械鐘的擺輪游絲，使電路產(chǎn)生穩(wěn)定頻率的振蕩信號(hào)，是保證走時(shí)精度的關(guān)鍵元件。一般來說，晶振的頻率越高，經(jīng)分頻后的秒脈沖精度越高，走時(shí)也就越準(zhǔn)。

目前，市面流行的石英鐘晶振頻率分兩類：一類為低頻式，其振蕩頻率為32.768kHz；另一類為高頻式，其振蕩頻率為4.1943MHz。為減少外界影響和增強(qiáng)抗震、抗沖擊能力，制造時(shí)把振子密封在圓柱形的金屬或玻璃殼內(nèi)，僅留出引腳。

2.調(diào)電容：其功能類似機(jī)械鐘的快慢調(diào)校針，是為消除石英晶振的諧振頻率本身的誤差以及分布電容對(duì)振蕩頻率的影響而設(shè)計(jì)，采用外接電容來修正振蕩頻率，以此滿足走時(shí)的精度。

石英鐘走時(shí)偏快時(shí)，可增大該電容容量，相反，則減小電容容量。

3.步進(jìn)電機(jī)：功能是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，電機(jī)定子線圈的鐵芯均為高導(dǎo)磁率的坡莫合金材料。線圈的直流阻值，因不同的產(chǎn)品有所差異，一般為350～500Ω。

4.集成電路：與外圍元件共同產(chǎn)生準(zhǔn)確的基準(zhǔn)頻率，輸出穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)信號(hào)和鬧時(shí)信號(hào)。

集成電路一般均為CMOS器件，具有工作電壓低、功耗小、抗干擾能力強(qiáng)、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。其內(nèi)部含振蕩、分頻、窄脈沖形成、驅(qū)動(dòng)和控制等部分。和晶振一樣，也分高頻與低頻應(yīng)用兩類。

5.訊響器件：是將鬧鐘信號(hào)或報(bào)時(shí)信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲響的器件。在集成電路的控制下，訊響信號(hào)發(fā)生電路輸出并經(jīng)放大后推動(dòng)蜂鳴器或揚(yáng)聲器發(fā)聲。

6.工作過程簡(jiǎn)述：接通電源后，集成電路與其外圍的石英晶振、調(diào)整電容等產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的4194304Hz或32768Hz振蕩信號(hào)，經(jīng)集成電路內(nèi)部的分頻電路、窄脈沖形成電路處理后，通過驅(qū)動(dòng)電路將脈沖信號(hào)加到步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)在秒脈沖驅(qū)動(dòng)下，其定子線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)隨脈沖的交替變化而變化，轉(zhuǎn)子以每秒作180°的步距角轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)傳動(dòng)齒輪使整個(gè)機(jī)械輪系及指針運(yùn)作，顯示時(shí)間。設(shè)定鬧時(shí)功能后，在運(yùn)轉(zhuǎn)到設(shè)定的時(shí)間時(shí)，集成電路輸出音頻信號(hào)至訊響器件，發(fā)出鬧時(shí)信號(hào)。