Principios Básicos Del Z80
Páginas: 30 (7262 palabras)
Publicado: 16 de agosto de 2011
Cristal de Cuarzo
El cristal de cuarzo es utilizado como componente de control de la frecuencia de circuitos osciladores convirtiendo las vibraciones mecánicas en voltajes eléctricos a una frecuencia específica. Esto ocurre debido al efecto "piezoeléctrico".
La piezoelectricidad (del griego piezein, "estrujar o apretar") es un fenómeno presentado por determinados cristales que al sersometidos a tensiones mecánicas adquieren una polarización eléctrica. El efecto piezoeléctrico es normalmente reversible: al dejar de someter los cristales a un voltaje exterior o campo eléctrico, recuperan su forma, es parecido al de un motor eléctrico, el cual, si le aplicamos una diferencia de polaridad comienza a girar pero si, por el contrario, lo hacemos girar manualmente, se produciría unadiferencia de potencial entre sus dos conexiones.
Los materiales piezoeléctricos son cristales naturales o sintéticos que no poseen centro de simetría. El efecto de una compresión o de un cizallamiento consiste en disociar los centros de gravedad de las cargas positivas y de las cargas negativas. Aparecen de este modo dipolos elementales en la masa y, por influencia, cargas de signo opuesto en lassuperficies enfrentadas.
Pueden distinguirse dos grupos de materiales: los que poseen carácter piezoeléctrico de forma natural (como el cuarzo o la turmalina) y los llamados ferroeléctricos, que presentan propiedades piezoeléctricas tras ser sometidos a una polarización (como el tantalio de litio, nitrato de litio, bernilita en forma de materiales monocristalinos y cerámicas o polímeros polaresbajo forma de microcristales orientados).
En un material piezoeléctrico, al aplicar una presión mecánica sobre un eje, dará como consecuencia la creación de una carga eléctrica a lo largo de un eje ubicado en un ángulo recto respecto al de la aplicación de la presión mecánica.
En algunos materiales, se encuentra que aplicando un campo eléctrico según un eje, produce una deformación mecánicasegún otro eje ubicado a un ángulo recto respecto al primero. Por las propiedades mecánicas, eléctricas, y químicas, el cuarzo es el material más apropiado para fabricar dispositivos con frecuencia bien controlada.
De los cortes que se pueden hacer, el corte "AT" es el más popular (véase figura) y es fabricado hasta frecuencias relativamente altas, mostrando una excelente estabilidad defrecuencia frente a las variaciones de la temperatura.
La frecuencia fundamental es la frecuencia más baja del espectro de frecuencias tal que las frecuencias dominantes pueden expresarse como múltiplos de esta frecuencia fundamental.
Un sobretono es un componente de la forma de una onda senoidal, de mayor frecuencia que su frecuencia fundamental.
Un ejemplo de sobretonos armónicos:
f = 440 HzTono Fundamental
2f = 880 Hz Primer Sobretono
3f = 1320 Hz Tercer Sobretono
Frecuencia Fundamental vs. Frecuencia de Sobretono
Esto es de importancia cuando se especifica un cristal. Cuando se incrementa la frecuencia solicitada, el espesor del cuerpo del cristal disminuye y por supuesto existe un límite en el proceso de fabricación. Alrededor de 30MHz, el espesor de la placa delcristal comienza a ser muy delgada.
Debido a que el corte "AT" resonará a números enteros impares múltiplos de de la frecuencia fundamental, es necesario especificar el orden del sobretono deseado para cristales de altas frecuencias.
Envejecimiento
El envejecimiento se refiere a los cambios acumulativos en la frecuencia del cristal con el transcurrir del tiempo. Los factores que intervienenson: exceso en la potencia disipada, efectos térmicos, fatiga en los alambres de armado y pérdidas en la elasticidad del cristal.
El diseño de circuitos considerando bajas temperaturas ambientales y mínimas potencias en el cristal reducirán el envejecimiento.
Circuito Eléctrico Equivalente
El circuito eléctrico equivalente que se muestra a continuación es un esquema del cristal de cuarzo...
El cristal de cuarzo es utilizado como componente de control de la frecuencia de circuitos osciladores convirtiendo las vibraciones mecánicas en voltajes eléctricos a una frecuencia específica. Esto ocurre debido al efecto "piezoeléctrico".
La piezoelectricidad (del griego piezein, "estrujar o apretar") es un fenómeno presentado por determinados cristales que al sersometidos a tensiones mecánicas adquieren una polarización eléctrica. El efecto piezoeléctrico es normalmente reversible: al dejar de someter los cristales a un voltaje exterior o campo eléctrico, recuperan su forma, es parecido al de un motor eléctrico, el cual, si le aplicamos una diferencia de polaridad comienza a girar pero si, por el contrario, lo hacemos girar manualmente, se produciría unadiferencia de potencial entre sus dos conexiones.
Los materiales piezoeléctricos son cristales naturales o sintéticos que no poseen centro de simetría. El efecto de una compresión o de un cizallamiento consiste en disociar los centros de gravedad de las cargas positivas y de las cargas negativas. Aparecen de este modo dipolos elementales en la masa y, por influencia, cargas de signo opuesto en lassuperficies enfrentadas.
Pueden distinguirse dos grupos de materiales: los que poseen carácter piezoeléctrico de forma natural (como el cuarzo o la turmalina) y los llamados ferroeléctricos, que presentan propiedades piezoeléctricas tras ser sometidos a una polarización (como el tantalio de litio, nitrato de litio, bernilita en forma de materiales monocristalinos y cerámicas o polímeros polaresbajo forma de microcristales orientados).
En un material piezoeléctrico, al aplicar una presión mecánica sobre un eje, dará como consecuencia la creación de una carga eléctrica a lo largo de un eje ubicado en un ángulo recto respecto al de la aplicación de la presión mecánica.
En algunos materiales, se encuentra que aplicando un campo eléctrico según un eje, produce una deformación mecánicasegún otro eje ubicado a un ángulo recto respecto al primero. Por las propiedades mecánicas, eléctricas, y químicas, el cuarzo es el material más apropiado para fabricar dispositivos con frecuencia bien controlada.
De los cortes que se pueden hacer, el corte "AT" es el más popular (véase figura) y es fabricado hasta frecuencias relativamente altas, mostrando una excelente estabilidad defrecuencia frente a las variaciones de la temperatura.
La frecuencia fundamental es la frecuencia más baja del espectro de frecuencias tal que las frecuencias dominantes pueden expresarse como múltiplos de esta frecuencia fundamental.
Un sobretono es un componente de la forma de una onda senoidal, de mayor frecuencia que su frecuencia fundamental.
Un ejemplo de sobretonos armónicos:
f = 440 HzTono Fundamental
2f = 880 Hz Primer Sobretono
3f = 1320 Hz Tercer Sobretono
Frecuencia Fundamental vs. Frecuencia de Sobretono
Esto es de importancia cuando se especifica un cristal. Cuando se incrementa la frecuencia solicitada, el espesor del cuerpo del cristal disminuye y por supuesto existe un límite en el proceso de fabricación. Alrededor de 30MHz, el espesor de la placa delcristal comienza a ser muy delgada.
Debido a que el corte "AT" resonará a números enteros impares múltiplos de de la frecuencia fundamental, es necesario especificar el orden del sobretono deseado para cristales de altas frecuencias.
Envejecimiento
El envejecimiento se refiere a los cambios acumulativos en la frecuencia del cristal con el transcurrir del tiempo. Los factores que intervienenson: exceso en la potencia disipada, efectos térmicos, fatiga en los alambres de armado y pérdidas en la elasticidad del cristal.
El diseño de circuitos considerando bajas temperaturas ambientales y mínimas potencias en el cristal reducirán el envejecimiento.
Circuito Eléctrico Equivalente
El circuito eléctrico equivalente que se muestra a continuación es un esquema del cristal de cuarzo...
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