osciladores LC. 3ra publicacion. nanyoly mendez. EES seccion 1. 2do parcial

El cuarzo

Muchas son las veces que se ha oído hablar del cristal de cuarzo como elemento imprescindible en gran variedad de aparatos electrónicos. Así, por ejemplo, raro es encontrarse un reloj que no lleve en su interior tan preciado cristal. La razón de la utilización masiva del cuarzo radica en una propiedad electromecánica, conocida como efecto "piezoeléctrico", la cual es de una gran utilidad en los osciladores. El cuarzo tiene la propiedad de deformarse mecánicamente, es decir, aumentar o disminuir su volumen, cuando se le aplica una diferencia de potencial entre sus extremos. Además, este efecto piezoeléctrico es reversible, por lo que, si de alguna forma es posible oprimir un cristal de cuarzo, se observa cómo, durante el tiempo en que el cristal está reduciendo su tamaño, produce una diferencia de potencial entre sus caras opuestas. Este efecto reversible es parecido al de un motor eléctrico, el cual, si le aplica una diferencia de potencial, comienza a girar pero si, por el contrario, se le hace girar manualmente, se produciría una diferencia de potencial entre sus dos conexiones.

El cuarzo es uno de los minerales más abundantes en la naturaleza formado por anhídrido de silicio. Se encuentra en la naturaleza en diferentes formas, principalmente como "cuarzo a", que se obtiene a alta temperatura y es hexagonal, y como "cuarzo b", que existe a temperatura ordinaria. Sin embargo, para su utilización en circuitos, la única variedad de interés es la formada por cristales prismáticos hexagonales.

Volviendo al efecto piezoeléctrico, se dice que un cristal de cuarzo tiene una frecuencia natural de oscilación. Suponiendo que se conecta un cristal de cuarzo a una diferencia de potencial provocando, por tanto, que este se deforme; si, a continuación, se elimina la diferencia de potencial, el cristal tenderá a su forma original ya que ha cesado la causa que lo deformaba. Durante su "vuelta" al estado original, el cristal, comienza a oscilar aumentando y disminuyendo su tamaño hasta que, al cabo de cierto tiempo, se detendrá definitivamente. Este aumento y disminución de tamaño son oscilaciones propias del cristal y a una frecuencia fija que depende exclusivamente del cristal y es lo que se conoce como frecuencia natural de oscilación.

Nanyoly Mendez
Electronica del estado solido
Seccion 1