Quartz

Un quartz en électronique est un cristal de silice (SiO₂) qui est utilisé principalement pour ses propriétés piézoélectriques. Lorsqu'un quartz est soumis à une tension électrique, il se déforme légèrement, et inversement, lorsqu'il est soumis à des déformations mécaniques (comme une pression), il génère une tension. Ces caractéristiques permettent au quartz de jouer un rôle essentiel dans des applications telles que les oscillateurs et les résonateurs dans des circuits électroniques.

Propriétés du quartz :

Propriétés piézoélectriques : Comme mentionné, le quartz est un matériau piézoélectrique, ce qui signifie qu'il peut transformer une variation de tension en une déformation mécanique et vice versa. C'est cette propriété qui est exploitée dans la fabrication d'oscillateurs à quartz.

Stabilité de fréquence : Le quartz a une fréquence de résonance très stable et précise. Cette stabilité est l'une des raisons principales pour lesquelles il est utilisé dans les horloges, les montres, et les circuits de synchronisation. Comparé à d'autres oscillateurs, un oscillateur à quartz peut maintenir une fréquence constante avec une variation très faible sur de longues périodes.

Température : Bien que le quartz soit relativement stable, sa fréquence peut être affectée par des variations de température. Des ajustements sont souvent nécessaires dans des environnements où les conditions thermiques changent de manière significative. Cependant, pour des applications de précision, des oscillateurs à quartz compensés en température (TCXO, pour Temperature Compensated Crystal Oscillator) sont utilisés.

Applications du quartz :

Montres et horloges : Le quartz est le cœur des montres à quartz, où il sert à générer un signal précis pour la mesure du temps. Il permet une grande précision avec une dérive minimale sur des périodes longues.

Communication et télécommunications : Dans les systèmes de communication, les oscillateurs à quartz sont utilisés pour fournir des fréquences de référence très stables, essentielles pour la transmission et la réception des signaux à des fréquences spécifiques.

Filtrage de fréquence : Les cristaux de quartz sont utilisés dans les filtres pour sélectionner des fréquences particulières et rejeter les autres, dans des dispositifs comme les récepteurs radio, les systèmes audio, ou même les équipements de mesure.

Systèmes embarqués et microprocesseurs : Le quartz est utilisé pour fournir une fréquence d'horloge stable aux microprocesseurs et aux circuits logiques, assurant ainsi le bon fonctionnement des systèmes.

Systèmes de navigation : Les dispositifs GPS et autres systèmes de navigation utilisent des oscillateurs à quartz pour maintenir la précision des horloges internes et des systèmes de synchronisation.