O que são osciladores de relógio?
Os osciladores de relógio são circuitos eletrônicos usados para cronometrar determinados eventos. Eles podem ser usados para controlar a velocidade com que o ponteiro dos segundos de um relógio marca. Esses dispositivos podem ser feitos de vários materiais, embora o material mais comum e mais preciso seja o cristal de quartzo. Esses dispositivos usam um estímulo eletrônico para criar um movimento mecânico.
A aplicação de uma corrente elétrica a um oscilador de relógio faz com que vibre ou oscile em sua frequência natural. A frequência natural dos materiais comumente usados nesses circuitos é estreita e estável. A frequência de oscilação rígida significa que os engenheiros podem usar as informações numéricas sobre essa frequência ao determinar o tempo dos osciladores de relógio. A frequência pode ser usada para marcar segundos ou outras unidades de tempo usando uma fórmula matemática simples e a frequência conhecida do dispositivo. Computadores, transmissores de rádio e receptores de rádio usam osciladores de relógio para controlar o tempo.
O tempo pode ser medido usando osciladores de relógio. O material do oscilador, seja quartzo, cerâmica ou outro material estável, oscila a uma taxa previsível quando um estímulo elétrico é aplicado a ele. A frequência natural do oscilador pode mudar com base na forma, tamanho e corte do material, o que significa que o oscilador deve ser testado e calibrado antes do uso. A maioria dos osciladores de relógio usados em relógios tem o formato de diapasões.
O cristal de quartzo é o dispositivo mais comum usado em osciladores de relógio porque possui uma frequência natural muito precisa. O cristal de quartzo também não é particularmente reativo a produtos químicos; portanto, poucas mudanças na estrutura do cristal acontecem ao longo do tempo, tornando os osciladores de cristal de quartzo precisos por um grande número de anos. Embora a temperatura e a pressão possam afetar a gama de sinais que captará, as adaptações ao cristal e seu circuito podem diminuir os efeitos dessas mudanças externas.
O princípio usado nos osciladores de relógio foi descoberto pelos irmãos Curie em 1880. Chamado efeito piezoelétrico, conversão de eletricidade em movimento mecânico ou o oposto - efeito piezoelétrico inverso. Esse método de geração de movimento era muito mais estável que os modelos mais antigos, que dependiam apenas da mecânica. Uma das primeiras indústrias a adotar o conceito do efeito piezoelétrico foi a indústria de relógios, que passou de relógios mecânicos que exigiam enrolamento para osciladores de relógio de cristal que mantinham o tempo com muito pouca degradação.