Кристаллическая печь представляет собой герметичную среду, помещенную вокруг кристалла кварца в высокоточных устройствах. Эти печи поддерживают постоянную температуру и давление, изолируя внутренний кристалл от изменений окружающей среды. Как правило, кристаллическая печь используется только в чрезвычайно высокоточных устройствах, таких как радиосистемы военного уровня и вышки сотовой связи. На устройствах с более низкой точностью преимущество далеко не затмевается стоимостью и потенциальной массой устройства.
Когда кристалл кварца используется в качестве резонатора в устройстве, он является основной частью передачи и приема сигналов. Резонансная частота кварца используется для настройки передатчика, сохраняя стабильность передаваемых сигналов. Частота кварца определяется несколькими факторами, в том числе размером кристалла. Когда кварц нагревается и остывает, он может расширяться и сжиматься. Это приводит к крошечным изменениям размера, которые изменяют частоту кристалла.
Устройства, которые не могут позволить себе колебания частоты, используют кристаллическую печь для поддержания стабильности кристалла. Поддерживая положение кристалла стабильным, независимо от реальных условий, его частота никогда не меняется. Наиболее распространенная форма кварцевой печи используется внутри кварцевого генератора.
Кварцевый генератор является распространенным компонентом, который можно найти в прецизионных измерительных приборах, передатчиках и приемниках. Эти устройства могут быть очень маленькими и часто включаются непосредственно в схему устройства. Когда в этих устройствах используется кварцевая печь, это обычно изолирующее устройство без источника питания. Он полагается на свою механическую конструкцию, чтобы поддерживать стабильность кристалла.
Другие устройства имеют большие печи, которые работают в совершенно другом масштабе. Эти устройства выполнены в виде герметичных контейнеров, содержащих собственную стабильную среду. Этим печам часто требуется внешнее питание и специально сконструированные кристаллы. Хотя этот тип кварцевой печи может быть намного больше, чем версия генератора, некоторые версии все еще достаточно малы, чтобы подключаться непосредственно к схемной системе.
В большинстве случаев хрустальные печи не нужны. На обычных электронных устройствах степень точности, обеспечиваемая кристаллической печью, намного выше, чем требуется пользователю. Это, наряду с дополнительными затратами на их встраивание в устройство, заставляет многих производителей не использовать их в своих проектах.
С другой стороны, они необходимы, когда пользователям требуется очень высокий уровень точности или стабильности. На потребительском уровне это обычно встречается в дорогих часах, диагностических инструментах и аудиооборудовании. На коммерческом уровне местные узлы передачи, такие как вышки сотовой связи или станции радиопередачи, используют эти печи для поддержания частоты в пределах правильной полосы пропускания. Наконец, военные системы используют эти печи, чтобы поддерживать узкую полосу передачи, чтобы предотвратить нежелательное просачивание на соседние частоты».