Un four à cristal est un environnement scellé placé autour d’un cristal de quartz dans des appareils de haute précision. Ces fours maintiennent une température et une pression constantes, isolant le cristal interne des changements environnementaux. En règle générale, un four à cristal n’est utilisé que sur des appareils de très haute précision, tels que les systèmes radio de qualité militaire et les tours cellulaires. Sur les appareils de moindre précision, l’avantage est largement éclipsé par le coût et l’encombrement potentiel de l’appareil.
Lorsqu’un cristal de quartz est utilisé comme résonateur dans un appareil, il constitue une partie importante de l’envoi et de la réception de signaux. La fréquence de résonance du quartz est utilisée pour régler l’émetteur, en maintenant les signaux envoyés stables. La fréquence du quartz est déterminée par plusieurs facteurs, dont la taille du cristal. Au fur et à mesure que le quartz se réchauffe et se refroidit, il peut se dilater et se contracter. Cela se traduit par de minuscules changements de taille, qui modifient la fréquence du cristal.
Les appareils qui ne peuvent pas se permettre d’avoir des fluctuations de fréquence utilisent un four à cristal pour maintenir le cristal stable. En maintenant la situation du cristal stable, quelles que soient les conditions réelles, sa fréquence ne change jamais. La forme la plus courante de four à cristal est utilisée à l’intérieur d’un oscillateur à cristal.
Un oscillateur à cristal est un composant courant dans les instruments de mesure de précision, les émetteurs et les récepteurs. Ces appareils peuvent être très petits et sont souvent intégrés directement dans les circuits d’un appareil. Lorsqu’un four à cristal est utilisé dans ces appareils, il s’agit généralement d’un dispositif isolant non alimenté. Il s’appuie sur sa construction mécanique pour maintenir le cristal stable.
D’autres appareils ont des fours plus grands qui fonctionnent à une échelle totalement différente. Ces appareils sont construits comme des bidons scellés contenant leur propre environnement stable. Ces fours nécessitent souvent une alimentation externe et des cristaux spécialement construits. Bien que ce type de four à cristal puisse être beaucoup plus grand que la version à oscillateur, certaines versions sont encore suffisamment petites pour se connecter directement à un système de circuit.
Dans la plupart des cas, les fours à cristal sont inutiles. Sur les appareils électroniques courants, le degré de précision donné par un four à cristal est bien supérieur à ce dont l’utilisateur a besoin. Cela, ajouté au coût supplémentaire de leur intégration dans l’appareil, incite de nombreux fabricants à les ignorer dans leurs conceptions.
En revanche, ils sont nécessaires lorsque les utilisateurs exigent un très haut niveau de précision ou de stabilité. Au niveau du consommateur, cela se trouve généralement dans les montres haut de gamme, les outils de diagnostic et les équipements audio. Au niveau commercial, les centres de transmission locaux tels que les tours cellulaires ou les stations de transmission radio utilisent ces fours pour maintenir leurs fréquences dans la bande passante correcte. Enfin, les systèmes militaires utilisent ces fours pour maintenir les bandes de transmission étroites afin d’éviter les fuites indésirables dans les fréquences adjacentes.