Il quarzo è utilizzato nei circuiti che devono generare una frequenza molto precisa. Ad esempio, all'interno di un orologio digitale, il quarzo assicura che venga generato un impulso ogni secondo, con la maggior precisione possibile.

 

I parametri

> la frequenza, espressa in Hz.
> la tolleranza espressa in ppm
> la deriva termica, espressa in ppm/°C

 

NOTA:  1 ppm = 0,0001%
Il ppm (parti per milione) è un sottomultiplo della percentuale, il cui valore è riferito a un milione. Ad esempio, così come 1% corrisponde a 1/100 (un centesimo), 1ppm corrisponde a 1/1.000.000 (un milionesimo), vale a dire allo 0,0001%.

 

La frequenza

Corrisponde alla frequenza che deve generare il circuito in cui è montato. Quindi, in un circuito che deve generare un segnale con frequenza di 1MHz, si dovrà inserire un quarzo da 1MHz.

 

La tolleranza

Indica lo scostamento massimo che la frequenza effettiva può avere, rispetto al valore nominale stampato sul corpo. I quarzi hanno una tolleranza compresa generalmente tra 5 e 50ppm, riferita a una temperatura di 25°C.

 

La deriva termica

Generalmente compresa tra 0,1 e 1ppm/°C, la deriva termica si riferisce allo scostamento massimo del valore di frequenza, in conseguenza di uno scostamento di ±1°C, purchè la variazione rientri all'interno della temperatura di lavoro, compresa generalmente tra -10°C e +70°C.

Quindi, la frequenza di un quarzo con una deriva termica di 0,5ppm/°C (ossia 0,00005%), potrà variare dello ±0,00005%, per ogni grado di variazione della temperatura.

A volte il valore di deriva termica viene indicato in ppm, anzichè in ppm/°C, e in questo caso si riferisce allo scostamento massimo del valore di frequenza, in conseguenza di una variazione dell'intera gamma della temperatura di lavoro (che anch'essa deve essere indicata).

Ad esempio, se un quarzo ha una deriva termica di 30ppm e una temperatura di lavoro di -10°C÷70°C, la sua frequenza potrà variare di 30ppm (ossia dello 0,003%) per una variazione della temperatura da -10°C a +70°C.

Allo scostamento dovuto alla deriva termica deve essere sommata la tolleranza già considerata.

 

Tabella orientativa di tolleranze e deriva termica

Tipo

Tolleranza

Deriva termica

Economico

±50ppm (0,005%)

±1ppm/°C (0,0001%/°C)

Standard

±20ppm (0,002%)

±0,4ppm/°C (0,00004%/°C)

Costoso

±5ppm (0,0005%)

±0,1ppm/°C (0,00001%/°C)

 

Quando acquisti un quarzo...

Abbiamo voluto approfondire il discorso della tolleranza e della deriva termica, perchè spesso questi dati non si considerano e ci si stupisce che due quarzi della stessa frequenza hanno costi molto diversi.

I quarzi più economici sono meno precisi e meno stabili in temperatura, e nell'acquisto occorre tenerne conto.

 

Le più diffuse frequenze commerciali

32,768 KHz

7,372000 MHz

1,000000 MHz

8,000000 MHz

1,843200 MHz

8,867238 MHz

2,000000 MHz

10,000000 MHz

2,048000 MHz

12,000000 MHz

2,457600 MHz

12,288000 MHz

3,276800 MHz

13,875000 MHz

3,579545 MHz

16,000000 MHz

4,000000 MHz

16,384000 MHz

4,032000 MHz

18,000000 MHz

4,433619 MHz

18,432000 MHz

4,915200 MHz

20,000000 MHz

6,000000 MHz

24,000000 MHz

6,144000 MHz

25,000000 MHz