Oscillatori al quarzo: precisione da quasi 100 anni

Perché gli oscillatori al quarzo tengono il mondo in orario?

Gli oscillatori al quarzo sono gli orologi invisibili della tecnologia moderna. Che si tratti di smartphone, computer, automobili o satelliti, essi garantiscono ovunque frequenze precise e riferimenti temporali stabili. Senza di essi, i sistemi digitali non potrebbero essere sincronizzati.

Storia degli oscillatori al quarzo: dal laboratorio alla vita quotidiana

La storia dell'oscillatore al quarzo inizia nel 1921, quando Walter Guyton Cady sviluppò il primo oscillatore a cristallo di quarzo. I primi movimenti al quarzo furono immessi sul mercato negli anni '30. Grazie all'effetto piezoelettrico inverso, i cristalli di quarzo oscillano a una frequenza estremamente stabile quando vengono eccitati elettricamente. Questa proprietà ha rivoluzionato la tecnologia di misurazione, la comunicazione e in seguito anche l'industria dei computer.

• Precisione di frequenza:

  L'OCXO offre la massima precisione (fino a ±0,01 ppm), mentre l'XO standard è solitamente di ±25 ppm.

• Comportamento in temperatura:

  Gli OCXO sono compensati in temperatura (±0,5ppm@-40/+85°C), mentre gli XO standard non lo sono.

• Controllo della tensione:

  I VCXO possono essere regolati in frequenza, ad esempio per compiti di sincronizzazione.

• LPXO:

  Gli LPXO sono più precisi degli SPXO e hanno un basso consumo energetico. Gli LPXO hanno una stabilità di frequenza tipica di ±5 ±10ppm@-40/+85°C.

• Consumo di energia e dimensioni:

  Gli oscillatori MEMS hanno un ottimo punteggio in termini di dimensioni ridotte e basso consumo energetico, ma sono molto costosi e sono disponibili solo in custodie di plastica. Gli oscillatori MEMS presentano numerosi svantaggi rispetto agli oscillatori al quarzo.

• Tecnologia di comunicazione (radio mobile, GPS)
• Elettronica industriale
• Automotive (ADAS, unità di controllo)
• Dispositivi medici
• Misurazione del tempo nella ricerca

Che si tratti di smartphone, auto o aerospaziale, gli oscillatori al quarzo sono e restano i pacemaker dell'elettronica. Il loro ulteriore sviluppo garantisce sistemi ancora più precisi ed efficienti nel mondo delle reti.