水晶振動子とは

水晶振動子は、一定の周波数で振動する受動素子で、ピエゾ素子、圧電素子などとも呼ばれます。 当初は天然水晶が使用されていましたが、需要の増加に伴い、二酸化ケイ素、チタン酸バリウム、ロッシェル塩などの人工水晶に置き換えられました。

水晶振動子
水晶振動子は、圧電結晶の特性を利用しており、当初は天然の水晶が使用されていましたが、現在では需要の増加に対応するために人工水晶が主に使われています。これには、二酸化ケイ素（SiO2）、チタン酸カリウム、ロッシェル塩などの材料が用いられています。

動作原理
水晶振動子には電極が取り付けられており、外部から電流が流れます。このとき、電流の位相に応じて水晶振動子の表面電荷が変化し、それに伴って水晶振動子の変形も周期的に起こります。この周期的な形状変化による振動現象を利用して、非常に安定した周波数の発振が可能になります。

具体的には、電圧を加えることで水晶が微細な機械的変形を起こし、その変形が逆に電圧としてフィードバックされます。この電気的フィードバックと機械的共振が連続的に繰り返されることで、安定した振動が維持され、正確な周波数の信号が生成されます。

水晶振動子の使用用途

水晶振動子は周波数の変動が少なく安定しているため、携帯電話、テレビ、デジタルカメラ、パソコンなどのさまざまな家庭用電子機器や自動車、医療機器などに組み込まれています。 水晶振動子を使った発振回路はppmオーダーの精度を持ち、他の発振回路に比べて非常に高い精度を持っています。

※一部商社などの取扱い企業も含みます。