水晶振動子 さて、お次は水晶振動子だ。
図. 水晶振動子
これらは時間を告げてくれる。そして、これらを用いて君たちは、これらをキャパシタの中に四角を、付け加えて表すことができる。 それは見たまんまの構成になっている。つまり、キャパシタの中に圧電素子が内蔵されているんだ。 これは圧電素子だ。 つまり、電圧が素子を変形させ、素子の変形により電圧が発生する。 そして、周期的に変動する電圧をかけてやると、この素子は前後に動く。そして、その動きをループにすると、それは時を告げるものとなる。そして、そのようなデバイスの中で僕たちが使うのが、水晶振動子だ。これは、100万分の1の精度という素晴らしい部品だ。
共振器 これは共振器だ。水晶振動子よりも精度は低く、ご存知の通り数%程度の誤差がある。しかし、水晶振動子よりも安価だし小さい。そして、水晶振動子が外部にキャパシタを必要とするのに対して、こちらのデバイスには、キャパシタが内蔵されている。
図. 共振器
組み込みプロセッサの講義では、僕は共振器を用いた時計について説明するつもりだ。 このチップは時計として使えるが、お粗末なものだ。 こちらのチップは少しマシだ。そして、水晶振動子はかなり良い。100万分の1の精度だ。
インダクタ(コイル) よし。では、インダクタについて語ろう。
図. インダクタ
インダクタはこんな風に書くことができる。そして、これにかかる電圧は、時定数、電流の変化率を掛けたものだ。 キャパシタでは、電流は電圧の変化率として表すことができた。それに対して、インダクタでは電圧は電流の変化率として表すことができる。入れ替わったんだ。. 僕たちは、これを多用するわけではない。でも、インダクタの一種を使用することがある。それは チョークコイル だ。 これはかなり合理的なもので、インダクタンスが大きいものをフィルタとして用いることができる。なぜなら、これらは、信号があまりに速くチャージされるのを妨げるからだ。そして、これらは過渡信号をブロックするのに用いられる。 そして、これらはまた様々な種類のフィルタとして用いられる。しかし、僕たちはこれを多用することはない。
(つづく)
講義の目次は 【和訳版】FabAcademy 2016 からご覧ください。 ※この記事は FabAcademy 2016 におけるニール・ガーシェンフェルド教授(MIT)による講義動画をもとに作成しました。正確な訳ではないので間違っていたら指摘いただけるとありがたいです。