水晶振動子の使われ方

質問

今、水晶振動子について調べています。そこで、疑問がわきましたので質問させていただきます。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%B4%E6%99%B6%E6%8C%AF%E5%8B%95%E5%AD%90
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AF%E3%83%AD%E3%83%83%E3%82%AF
ウィキぺディアで上のような文献を調べました。
水晶振動子はパソコンや時計、無線機器などに利用されているようです。無線機器は、周波数を変えるために、水晶振動子を利用していることは、わかりました。しかし、パソコンなどのディジタル回路においては水晶振動子はどのような役割をはたしているのでしょうか？
またよく分かる参考文献等がありましたら教えてください。
よろしくお願いよくします。

回答No.2

Denkigishi · ベストアンサー

アナログ回路の信号は時間的に切れ目が無く連続していてずっと出っ放しですが、ディジタル回路の信号はパルス信号が決まった周期で瞬間的に伝わります。送る側と受ける側がタイミングを合わせないと信号の伝達が出来ません。そのためには信号をやりとりする全ての部品が共通の時計を使わないと同時性が成り立ちません。それで水晶時計を一つ準備してその出力を全ての部品に送って時間を共有することでこのことを実現させています。

補足

なるほど・・・・・送信側と受信側のタイミングを合わせるために、水晶振動子を使用しているのですね。

回答No.5

gyrocompas

水晶発振器は、ＩＴ時代における縁の下の力持ちです。
パソコンのＣＰＵは、外部から同期信号をもらっていますが、
これが、水晶発振器で与えられているのは、ご存じの通りです。
その他、もっとも大きく貢献しているのは、ＬＡＮの発達です
ＬＡＮというのは、基本的には、非同期通信で、
送信側と受信側で、正確な時計を持つことが必要になります。
これに対する、水晶発振器の功績は生半可なものではないです。
なにしろ、トランジスタで発振器を構成している場合は
電話回線の通信では
２４００ｂｐｓが限度だったと聞いたことがあります。

回答No.4

hanikiri

デジタル回路は、和、積、否定といった論理の組み合わせだけでは単純な回路しかできません
　大量のデータを複雑かつ高速に扱うためには各機能部分が歩調を合わせてデータの受け渡しをしなくてはいけません　つまりこれが同期を取るということです
　そのためにはタイミングの基準となるものが必要になります　そこに水晶振動子から取り出した波をディジタル回路で使いやすいように方形波にし、その立ち上がりや立ち下がりでタイミングを取ります
　時計においては、水晶が発振する一定周期の波がまさに振り子の役目を果たします　機械的な振り子よりはるかに周波数が高く、力学的な影響を受けにくいので安く正確な時計ができるわけです　ブランド品なんかで高価なクォーツ時計もありますが、これは高度な温度補正を入れてさらに正確さを追求したりしています

お礼

回答ありがとうございました。
とても、分かりやすく説明して頂き、ありがとうございました。

回答No.3

noname#58440

難しく考えなくて「精度の良い一定の周波数を作りだす」・・・目的はこれ一つです

パソコンの中のCPU、メモリー、その他全ては基準となるクロックに同期して動いてますが、このクロックを作るのが水晶振動子です。
パソコンの時計もこのクロックを元に時を刻みます。

お礼

回答ありがとうございました♪

回答No.1

shintaro-2

>パソコンなどのディジタル回路においては水晶振動子はどのような役割をはたしているのでしょうか？

今のデジタル回路は、同期型と呼ばれるもので、そもそもクロックが無いと動作できません。

例えば、入力を検出するのにも、フリップフロップでクロックがHの時の入力端子の電圧を取り込んだりします。
　USBにおいても、データの個々のビットの分離にはクロックが無いとできません。

用途としては、体温計にも使います。

補足

回答ありがとうございました。
すいません。。ちょっとこちらの勉強不足で、分かりにくいので、もう少し分かりやすく説明して頂けないでしょうか？申し訳ございません。