Circuito dos cristais

Diagrama do circuito do oscilador de cristal

Se a capacitância equivalente da série C1, capacitância paralela C0, e as CL1 e CL2 acima forem dadas, a faixa de variação de freqüência pode ser induzida a partir da equação acima. A “Sensibilidade de tração”, a sensibilidade de um elemento próximo à capacitância de carga (CL), é dada pela seguinte equação.
Aplicando este fenômeno, a freqüência de saída do circuito de oscilação pode ser aparada à freqüência nominal, ajustando um capacitor de aparo variável para compensar o desvio devido ao desvio de produção da unidade de cristal e o desvio dos componentes no circuito de oscilação.
Embora uma redução na capacidade de carga (CL) na Equação (6) aumente a sensibilidade do dispositivo, ela também irá, inversamente, diminuir a estabilidade. Observe que uma redução na capacidade de carga aumentará a dificuldade de iniciar a oscilação porque a resistência efetiva da unidade de cristal aumentará, como mostrado na equação (7).
Um dos indutores adicionados (L01: Conectado ao emissor de um transistor (Q1)) compreende um circuito de seleção de freqüência junto com o C02 conectado em paralelo, suprimindo a oscilação fundamental ou inferior para estabilizar a oscilação de tom excessivo. Este loop composto por L01 e C02 é chamado de circuito de seleção. A condição para obter a seletividade é a configuração dos valores de L01 e C02 de modo que a freqüência de ressonância paralela de L01 e C02 esteja entre a freqüência de sobretom solicitada e a freqüência de sobretom inferior ou freqüência fundamental.

Oscilador hartley

Um oscilador de cristal é um circuito eletrônico que usa a ressonância mecânica de um cristal vibratório de material piezoelétrico para criar um sinal elétrico com freqüência constante[1][2][3] Esta freqüência é freqüentemente usada para acompanhar o tempo, como nos relógios de pulso de quartzo, para fornecer um sinal de relógio estável para circuitos integrados digitais, e para estabilizar freqüências para transmissores e receptores de rádio. O tipo mais comum de ressonador piezoelétrico usado é um cristal de quartzo, de modo que os circuitos osciladores que os incorporam ficaram conhecidos como osciladores de cristal[1]. No entanto, outros materiais piezoelétricos, incluindo cerâmica policristalina, são usados em circuitos similares.
Um oscilador de cristal depende de uma leve mudança na forma de um cristal de quartzo sob um campo elétrico, uma propriedade conhecida como eletroestricção ou piezoeletricidade inversa. Uma tensão aplicada aos eletrodos do cristal faz com que ele mude de forma; quando a tensão é removida, o cristal gera uma pequena tensão, pois ele volta elasticamente à sua forma original. O quartzo oscila a uma freqüência ressonante estável, comportando-se como um circuito RLC, mas com um fator Q muito mais alto (menor perda de energia em cada ciclo de oscilação). Uma vez que um cristal de quartzo é ajustado a uma freqüência particular (que é afetada pela massa dos eletrodos ligados ao cristal, a orientação do cristal, temperatura e outros fatores), ele mantém essa freqüência com alta estabilidade[4].

Freqüência do oscilador de cristal

Os ressonadores de cristal de quartzo são usados para fornecer elementos ressonantes Q muito altos dentro de muitos projetos eletrônicos e particularmente dentro de muitos projetos de circuitos de RF dentro de osciladores e filtros. Muitas vezes em um projeto de circuito, estes componentes eletrônicos podem ser referidos como “Xtals” e referências de projeto de circuito podem ser dadas como xtal1, etc.
Os cristais de quartzo podem ser baratos de produzir mesmo oferecendo um desempenho excepcional e podem ser usados para tudo, desde projetos eletrônicos para osciladores de relógio com microprocessador até filtros de alto desempenho, osciladores altamente estáveis controlados por forno, osciladores de cristal com compensação de temperatura e muitos outros projetos gerais e de circuitos de RF.
Como o nome indica, os ressonadores de cristal de quartzo são feitos de quartzo, que é uma forma natural de silício. No entanto, a maior parte do quartzo usado para a indústria eletrônica é fabricado sinteticamente.
Os ressonadores de cristal de quartzo estão disponíveis em muitos tamanhos e formatos para atender às exigências da maioria das aplicações. Desde pequenos dispositivos de montagem de superfície até os maiores cristais montados em furos, bem como aqueles para soquetes, existem muitos tamanhos e formatos para estes componentes eletrônicos.

Oscilador rc

Um oscilador de cristal é um circuito eletrônico que usa a ressonância mecânica de um cristal vibratório de material piezoelétrico para criar um sinal elétrico com freqüência constante[1][2][3] Esta freqüência é freqüentemente usada para acompanhar o tempo, como nos relógios de pulso de quartzo, para fornecer um sinal de relógio estável para circuitos integrados digitais, e para estabilizar freqüências para transmissores e receptores de rádio. O tipo mais comum de ressonador piezoelétrico usado é um cristal de quartzo, de modo que os circuitos osciladores que os incorporam ficaram conhecidos como osciladores de cristal[1]. No entanto, outros materiais piezoelétricos, incluindo cerâmica policristalina, são usados em circuitos similares.
Um oscilador de cristal depende de uma leve mudança na forma de um cristal de quartzo sob um campo elétrico, uma propriedade conhecida como eletroestricção ou piezoeletricidade inversa. Uma tensão aplicada aos eletrodos no cristal faz com que ele mude de forma; quando a tensão é removida, o cristal gera uma pequena tensão, pois ele volta elasticamente à sua forma original. O quartzo oscila a uma freqüência ressonante estável, comportando-se como um circuito RLC, mas com um fator Q muito mais alto (menor perda de energia em cada ciclo de oscilação). Uma vez que um cristal de quartzo é ajustado a uma freqüência particular (que é afetada pela massa dos eletrodos ligados ao cristal, a orientação do cristal, temperatura e outros fatores), ele mantém essa freqüência com alta estabilidade[4].