Por Andrew Hazleton – Atualizado em 24 de março de 2022
Os movimentos de quartzo tornaram-se o padrão para cronometragem confiável em relógios, combinando precisão, baixo custo e longa duração da bateria. Os cristais de quartzo – comumente encontrados em smartphones e outros eletrônicos – fornecem uma referência estável que permanece precisa em variações de temperatura e movimento.
Teoria da Operação
Um cristal de quartzo gera uma série constante de pulsos elétricos em uma frequência fixa, normalmente 32.768 oscilações por segundo (32,768 kHz). Um circuito integrado conta esses pulsos, convertendo o sinal de alta frequência em um único pulso a cada segundo. Este pulso de um segundo aciona o mostrador do relógio, garantindo que a hora aumente com precisão a cada segundo.
Cristal de Quartzo
O coração do movimento é um pequeno pedaço de dióxido de silício, fabricado ou de origem natural. Este cristal é cortado em uma orientação específica que o torna piezoelétrico – o que significa que vibra quando um campo elétrico é aplicado. Sua taxa de vibração é altamente estável, permanecendo essencialmente inalterada apesar das oscilações de temperatura ou do estresse mecânico.
Circuito Oscilador
Quando alimentado por bateria, o circuito oscilador se acopla ao cristal de quartzo e produz a frequência de 32,768 kHz. Como a frequência de ressonância do cristal é constante, o oscilador fornece uma saída estável, independentemente das flutuações de tensão ou do movimento, proporcionando uma base de tempo confiável para o relógio.
Circuito Dividido por
A saída do oscilador alimenta um contador que registra 32.768 pulsos de entrada antes de emitir um único pulso de saída. Um contador de 15 bits é usado para essa finalidade e o pulso resultante ocorre exatamente uma vez por segundo. Esta etapa de divisão traduz o sinal do cristal de alta frequência em um tick utilizável de um segundo.
Exibição de hora
Os relógios de quartzo podem apresentar displays analógicos ou digitais. Em um relógio analógico, um motor de passo em miniatura avança o ponteiro dos segundos 1/60 do mostrador a cada pulso. Em um relógio digital, os segundos dígitos são incrementados em um para cada pulso, produzindo uma leitura de tempo suave e precisa.
