Osciladores Controlados Por Cristal

Osciladores controlados por cristal |
 Varios cristales exhiben el efecto piezoeléctrico, es decir, si se deforma mecánicamente, se produce una tensión entre sus caras paralelas. Ala inversa, cuando se aplica un voltaje a través de las caras de un cristal de ese tipo, el cristal se expandirá o contraerá según la polaridad del voltaje que se aplique. Un cristalpiezoeléctrico es un elemento que se comporta como un circuito resonante de alto Q. Por tanto, los osciladores piezoeléctricos tienen una buena estabilidad de frecuencia.   |
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semuestra el circuito equivalente de un cristal piezoeléctrico. Los elementos serie Ls, Cs y Rs están relacionados con la masa, la constante de elasticidad y el amortiguamiento mecánico delcristal, respectivamente. La capacitancia paralela Cp se debe al campo eléctrico entre las placas paralelas del cristal (capacidad electrostática), como en un capacitor convencional[22]. Ls tiene un valor grande (a veces de cientos e incluso miles de henrios), y queda determinado de Ls≈ 1/(Csω2o), donde ωo es la frecuencia de resonancia natural del cristal. Laresistencia serie Rs es pequeña comparada con las reactancias de Ls y Cs, se calcula de Rs≈ (ωoLs)/Q, donde Q, es el factor de calidad. El cristal suele utilizarse para reemplazar una bobinaen un oscilador LC convencional. Puesto que en un cristal de cuarzo típico, Q es muy elevado, se puede despreciar Rs. Los circuitos osciladores de cristal que se utilizan encomunicaciones están diseñados para mantener una tolerancia a la frecuencia de ±0.0005% o mejor, y el Q del cristal puede ser tan alto como 105 ó 106, mientras que para una bobina dicho factorestá comúnmente en el intervalo de 50 a 100. En la Tabla 7.1, tomada de [51], se muestran los valores típicos de los parámetros, para algunos cortes de cristales de cuarzo osciladores. |