Osciladores a cristal: Las sales de Rochelle, cuarzo, tumalina
Por: Jonathan López
thanjonalopez@hotmail.com, Chile
Introducción: Las sales de Rochelle tienen la mayor actividad piezoeléctrica. Con una tensión alterna dada, vibran más que el cuarzo o la turmalina.
Mecánicamente, son las más débiles porque se quiebran muy fácilmente. Estas sales se han empleado para hacer micrófonos, agujas fonocaptoras, audífonos y altavoces.
La turmalina muestra actividad piezoeléctrica mínima, pero es la más resistente de las tres. Es también la más cara. Ocasionalmente se usa en frecuencias muy altas.
El cuarzo ocupa un lugar intermedio entre la actividad piezoeléctrica de las sales de Rochelle y la dureza de la turmalina. Debido a su coste y su disponibilidad en la naturaleza, se utiliza ampliamente para hacer osciladores de RF y filtros.
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 piezo-electricidad es electricidad en las caras opuestas creada por una presión mecánica.
De una manera similar, una tensión aplicada en las caras del cristal origina una distorsión mecánica en su superficie.
Una tensión alterna produce vibraciones mecánicas cuya frecuencia natural es muy estable, su amplitud tomará valores extremos para ciertas frecuencias.
La frecuencia depende de la naturaleza y tallado del cristal, La siguiente figura muestra la ubicación de elementos específicos dentro de una piedra de cuarzo.
De los cortes que se pueden hacer, el corte "AT" es el más popular y es fabricado hasta frecuencias relativamente altas, mostrando una excelente estabilidad de frecuencia frente a las variaciones de la temperatura.
Por las propiedades mecánicas, eléctricas, y químicas, el cuarzo es el material más apropiado para fabricar dispositivos con frecuencia bien controlada. Por ejemplo en dispositivos que funcionan a altas velocidades, en donde una pequeña variación en la frecuencia pudiera provocar un desfasamiento de la información a procesar.
El cristal de cuarzo ha sido utilizado por el humano por más de 100.000 años. El cuarzo está reconocido por su habilidad para producir impulsos eléctricos. Esta electricidad o impulso eléctrico que el cuarzo genera es un recurso muy importante en la tecnología actual.
Sonar, computadoras, relojes, aparatos eléctricos, radios y más, utilizan éste increíble recurso de energía del cuarzo, que selecciona y separa una determinada vibración para que pueda ser usada sin la interferencia de otras.
El cristal de cuarzo:
Amplifica: El sonido en micrófonos, bocinas y otras formas de audio y video.
Transmite: Todo el espectrum de la luz en lentes ópticos y prismas.
Diagnóstica: Médicamente en microscopios y equipo de ultrasonido.
Enfoca: La energía en la tecnología del rayo láser utilizado para medir la distancia de los planetas, quemar a través de un muro de acero, para efectuar micro cirugías delicadas.
Comunica: Las ondas de frecuencia en todos los rayos y estaciones transmisoras de T.V.
Sincroniza: Con precisión el impulso del tiempo en los relojes a través de sus patrones vibratorios.
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