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¿Qué es un oscilador de cristal?

Un oscilador de cristal es un dispositivo utilizado para transformar la energía eléctrica en o producirla a partir de energía mecánica. En la mayoría de los casos, estos osciladores son sometidos a un impulso eléctrico que provoca que oscilan a una frecuencia precisa. La frecuencia de cada cristal se mantiene estable en una variedad de temperaturas y presiones y en presencia de muchos materiales y productos químicos diferentes, lo que es ideal para las operaciones que requieren una sincronización precisa en muchas circunstancias. Estos dispositivos se utilizan comúnmente en los relojes y la electrónica tanto por su precisión y durabilidad.

Las propiedades del oscilador de cristal fueron descubiertos por primera vez en 1880 por Pierre y Jacques Curie. Estos dos científicos descubrieron que los cristales de cuarzo producirán una carga eléctrica cuando son forzados fuera de forma y cambian su forma física cuando se somete a una carga eléctrica, una propiedad que nombraron el efecto piezoeléctrico. Los experimentos con estos cristales mostraron que oscilaron a una frecuencia precisa cuando la corriente eléctrica se pasa a través de ellos.

Uno de los principales componentes de un oscilador de cristal es el propio cristal. Muchos tipos diferentes de cristales pueden ser utilizados como osciladores, pero la variedad más comúnmente utilizado es el cuarzo, que a menudo se cultiva bajo circunstancias controladas antes de que se corta y se utiliza como un oscilador. El cristal se corta en una rebanada delgada o en la forma de un tenedor y luego se coloca entre dos placas metálicas conductoras. Cuando la corriente pasa a través del dispositivo, el cristal comienza a expandirse y contraerse, u oscilar, a una frecuencia precisa. Un amplificador conectado al oscilador de cristal aumenta la salida del dispositivo que luego se puede utilizar para el tiempo de los procesos mecánicos o eléctricos.

La estabilidad de la frecuencia de un oscilador de cristal hace que sea ideal para su uso en los relojes y la electrónica. El cristal de cuarzo se ha utilizado para controlar la sincronización de relojes desde poco después del descubrimiento del efecto piezoeléctrico. Relojes con estos osciladores son conocidos por su capacidad de soportar cambios de temperatura y presión y para mantener la precisión durante largos períodos de tiempo.

En electrónica, los osciladores de cristal son de uso frecuente en las computadoras, teléfonos celulares y radios. Los cristales son útiles en estos dispositivos debido a la precisión de su oscilación, que permite que el cristal que se utiliza para filtrar las frecuencias no deseadas. El oscilador de cristal también se expande y contrae principalmente a lo largo de un eje, lo que da al dispositivo de un desplazamiento de fase bajo. Estas dos cualidades le dan la capacidad de tiempo de un proceso con precisión y de mantener una señal potente, las dos cualidades que lo hacen ideal para uso en electrónica.