OSCILADOR A CRISTAL Por Comas Sergio y Taborda Félix Electrónica aplicada III Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional Paraná

OSCILADOR A CRISTAL Piezoelectricidad: es un fenómeno que ocurre en determinados cristales que, al ser sometidos a tensiones mecánicas, en su masa adquiere una polarización eléctrica y aparece una diferencia de potencial y cargas eléctricas en su superficie(y viceversa).

OSCILADOR A CRISTAL Tipos de cristales que presentan un efecto piezoelectrico: Cuarzo (SiO2) Tartarato de sodio y potasio tetrahidratado(NaKC4H4O6⋅4H2O) Fosfato dihidrogeno de amonio (NH4H2PO4) Etc.

OSCILADOR A CRISTAL Características de los cristales de cuarzo: Presentan un efecto piezoeléctrico. Poseen una frecuencia de resonancia mecánica con un valor de Q muy alto, debido a sus pequeñas perdidas internas.

OSCILADOR A CRISTAL CO R1 C1 L1 R2 C2 L2 R3 C3 L3 Circuito equivalente: R1 C1 L1 CO R2 C2 L2 R3 C3 L3

OSCILADOR A CRISTAL La impedancia equivalente para un determinado modo es: 𝒁 𝒔 = 𝟏 𝑪 𝟎 𝑺 . 𝑺 𝟐 + 𝑹 𝑳 𝑺+ 𝟏 𝑳𝑪 𝑺 𝟐 + 𝑹 𝑳 𝑺+ 𝟏 𝑳 ( 𝟏 𝑪 + 𝟏 𝑪 𝟎 ) Para s=jω, vale 𝒁 𝒋𝝎 =− 𝒋 𝝎 𝑪 𝟎 . 𝝎 𝟐 − 𝟏 𝑳𝑪 −𝒋 𝑹 𝑳 𝝎 𝝎 𝟐 − 𝟏 𝑳 𝟏 𝑪 + 𝟏 𝑪 𝟎 −𝒋 𝑹 𝑳 𝝎

OSCILADOR A CRISTAL Este tipo de circuito tiene dos frecuencias de resonancia: SERIE 𝝎 𝒔 PARALELO ( 𝝎 𝒑 )

OSCILADOR A CRISTAL FRECUENCIA DE RESONANCIA SERIE 𝝎 𝒔 𝝎 𝒔 = 𝟏 𝑳𝑪 FRECUENCIA DE RESONANCIA PARALELO ( 𝝎 𝒑 ) 𝝎 𝑷 = 𝟏 𝑳 ( 𝟏 𝑪 + 𝟏 𝑪 𝟎 ) 𝝎 𝒑 ≥ 𝝎 𝒔 𝑪 𝟎 ≫𝑪

OSCILADOR A CRISTAL 𝑸= 𝟐𝝅𝒇𝑳 𝑹 La resistencia R toma en cuenta la potencia disipada por el calentamiento del cristal y determina el Q del circuito equivalente.

OSCILADOR A CRISTAL La componente reactiva del cristal esta dada: 𝑿(𝝎)=− 𝟏 𝝎 𝑪 𝟎 . 𝝎 𝟐 − 𝝎 𝒔 𝟐 𝝎 𝟐 − 𝝎 𝒑 𝟐 + (𝑹/𝑳) 𝟐 𝝎 𝟐 𝝎 𝟐 − 𝝎 𝒑 𝟐 𝟐 + (𝑹/𝑳) 𝟐 𝝎 𝟐

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OSCILADOR A CRISTAL TIPOS DE OSCILADORES A CRISTAL: Oscilador pierce a cristal Oscilador hartley a cristal Oscilador colpitts a cristal Oscilador Clapp a cristal Oscilador de Miller a cristal Oscilador con compuerta a cristal

OSCILADOR A CRISTAL Oscilador Pierce a cristal:

OSCILADOR A CRISTAL Oscilador Hartley a cristal:

OSCILADOR A CRISTAL Oscilador colpitts serie a cristal:

OSCILADOR A CRISTAL Oscilador colpitts paralelo a cristal:

OSCILADOR A CRISTAL Oscilador a cristal CMOS-TTL:

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OSCILADOR A CRISTAL Conclusion: Podemos decir que los osciladores a cristal son muy estables, pueden operar en un amplio rango de frecuencias y se puede aplicar a una gran variedad circuitos osciladores. Como desventaja podemos decir que el cristal puede sufrir envejecimiento si: es sometido a altas temperaturas de trabajo, por un exceso en la potencia disipada, fatiga en los alambres de soporte, etc, provocando perdidas en la elasticidad del cristal y con esto un corriemiento de su frecuencia natural de oscilacion.

OSCILADOR A CRISTAL Bibliografía: “Osciladores senoidales”. Federico Miyara “Osciladores de onda senoidal”. Krauss “Compatibilidad electromagnetica y seguridad funcional en sistemas electronicos”. Joan Pere Lopez Veraguas http://html.rincondelvago.com/osciladores-de-cristal.html http://www.ecured.cu/Cristal_de_cuarzo

Muchas gracias por su Atencion!! OSCILADOR A CRISTAL Muchas gracias por su Atencion!!