Часы-генераторы — это электронные схемы, которые используются для определения времени определенных событий. Их можно использовать для управления скоростью, с которой тикает секундная стрелка часов. Эти устройства могут быть изготовлены из различных материалов, хотя наиболее распространенным и наиболее точным материалом является кристалл кварц. Эти устройства используют электронный стимул для создания механического движения».
Подача электрического тока на тактовый генератор заставляет его вибрировать или колебаться на своей собственной частоте. Собственная частота материалов, обычно используемых в этих схемах, является узкой и стабильной. Жесткая частота колебаний означает, что инженеры могут использовать числовую информацию об этой частоте при определении синхронизации тактовых генераторов. Частоту можно использовать для обозначения секунд или других единиц времени, используя простую математическую формулу и известную частоту устройства. Компьютеры, радиопередатчики и радиоприемники используют тактовые генераторы для управления синхронизацией.
Время можно измерять с помощью часовых генераторов. Материал генератора, будь то кварц, керамика или другой стабильный материал, колеблется с предсказуемой скоростью, когда на него подается электрический импульс. Собственная частота генератора может изменяться в зависимости от формы, размера и огранки материала, что означает, что перед использованием генератор необходимо протестировать и откалибровать. Большинство тактовых генераторов, используемых в часах, имеют форму камертона.
Кварцевый кристалл является наиболее распространенным устройством, используемым в генераторах часов, поскольку он имеет очень точную собственную частоту. Кварцевый кристалл также не особо реагирует на химические вещества, поэтому со временем в структуре кристалла происходит очень мало изменений, что делает кварцевые генераторы точными в течение многих лет. Хотя температура и давление могут влиять на диапазон принимаемых им сигналов, адаптация кристалла и его схемы может уменьшить влияние этих внешних изменений».
Принцип, используемый в генераторах часов, был впервые обнаружен братьями Кюри в 1880 году. Он получил название пьезоэлектрический эффект. , преобразование электричества в механическое движение или наоборот — обратный пьезоэлектрический эффект. Этот метод создания движения был намного более стабильным, чем старые модели, которые полагались исключительно на механику. Одной из первых отраслей, принявших концепцию пьезоэлектрического эффекта, была часовая промышленность, которая перешла от механических часов, требующих подзавода, к генераторам кварцевых часов, которые отсчитывали время с очень небольшой деградацией.
