Quantic Croven: risonatori a cristallo di quarzo piezoelettrici per applicazioni RF

Nel mondo dei minerali e delle loro straordinarie proprietà, pochi sono affascinanti quanto i cristalli di quarzo piezoelettrici. Questi cristalli a dir poco incredibili sono in grado di convertire energia meccanica in energia elettrica e viceversa. Un cristallo di quarzo è un minerale silicato composto da atomi di silicio e ossigeno. Presenta una struttura cristallina ben definita ed è abbondante in natura, il che consente una produzione economicamente vantaggiosa. I cristalli di quarzo presentano proprietà elettriche eccezionali, come il fenomeno conosciuto come piezoelettricità. Il cuore del principio di funzionamento della piezoelettricità risiede nella capacità di un oggetto di generare una carica elettrica quando sottoposto a deformazioni o sollecitazioni meccaniche. Per contro, i cristalli piezoelettrici si deformano anche quando viene applicato un campo elettrico. Applicando della tensione a un cristallo di quarzo, questo risuona a una specifica frequenza e produce una frequenza oscillante stabile, ideale per creare un punto di riferimento per applicazioni di temporizzazione, misurazione di precisione, sensori, attuatori e controllo di frequenza.

(Immagine per gentile concessione di Quantic Croven)

Specificare dei cristalli di quarzo

La maggior parte dei cristalli di quarzo può essere specificata secondo le seguenti informazioni di base:

• Frequenza del cristallo - Misurata in hertz [Hz], è una ripetizione periodica di un evento all'interno di un'unità di tempo. In un circuito elettrico, è il numero di volte in cui la piastra di un risonatore oscilla o vibra in un secondo.
• Modalità di funzionamento - Un cristallo di quarzo è progettato per vibrare nel suo modo fondamentale o in una delle sue armoniche. La modalità di funzionamento determina la frequenza di oscillazione.
• Stile della sede - Un sottocomponente del contenitore dell'unità a cristallo di quarzo. Esistono ad esempio sedi con saldatura a freddo o saldatura a resistenza.
• Tolleranza di calibrazione alla temperatura di riferimento - La tolleranza consentita alla temperatura di riferimento di 25°°C.
• Stabilità termica - La deviazione di frequenza consentita dalla temperatura di riferimento nell'intervallo della temperatura di funzionamento.
• Tolleranza totale - La deviazione di frequenza consentita nell'intervallo di temperatura specificato rispetto alla frequenza nominale.
• Intervallo della temperatura di funzionamento - L'intervallo di temperatura specificato all'interno del quale è inclusa la stabilità termica o la tolleranza totale.

Altri parametri meno comuni che possono essere specificati sono la capacità di shunt, la capacità dinamica, la resistenza equivalente, la soppressione della modalità spuria, le caratteristiche di invecchiamento e il livello di pilotaggio.

Soluzioni di risonatori a cristallo di quarzo di Quantic Croven

(Immagine per gentile concessione di Quantic Croven)

Fondata nel 1954, Quantic Croven (ex Croven Crystals) è ampiamente riconosciuta come azienda leader nella produzione di risonatori a cristallo di quarzo di precisione per le applicazioni dalle più elevate necessità di affidabilità e alte prestazioni con precisione senza pari, bassa sensibilità G, basso invecchiamento e bassissimo rumore di fase tipici dei suoi risonatori a cristallo di quarzo con taglio SC, IT, FC e AT.

Risonatore a cristallo di quarzo disponibile su DigiKey:

Cristallo di quarzo in taglio SC da 100 MHz

Modalità vibrazione: 5ª armonica

Stabilità in frequenza/temperatura: LTP da 80° a 95 °C

Sensibilità G: < ±0,5 ppb/g per asse

Invecchiamento: < ±0,1 ppm all'anno dopo 30 giorni di funzionamento