Muchos relojes están equipados con un movimiento de cuarzo, que proporciona un reloj de tiempo muy preciso a un costo mínimo. Los cristales de cuarzo, comunes en muchos dispositivos electrónicos, proporcionan una forma consistente de medir el tiempo en una amplia gama de condiciones ambientales. La batería que alimenta la mayoría de los relojes de cuarzo puede durar años debido a la eficiencia energética del cristal.
Theory of Operation
El cristal de cuarzo crea un conjunto constante de pulsos, por lo general a una tasa de 32.768 oscilaciones por segundo (Hz). Un circuito electrónico monitorea este flujo de pulsos y emite un pulso por cada 32.768 impulsos de entrada que recibe. Este pulso de salida ahora tiene una frecuencia de un pulso por segundo y es la referencia de tiempo para el reloj. La pantalla se actualiza una vez por segundo.
Cristal de cuarzo
Un cristal de cuarzo es una pequeña pieza de dióxido de silicio fabricado o natural. Este cristal tiene un tamaño y una orientación específicos y tiene propiedades físicas bien definidas. El dióxido de silicio tiene una propiedad piezoeléctrica, lo que significa que vibra cuando se expone a una tensión eléctrica. La vibración depende del corte del cristal, y es muy estable a pesar de los cambios en la temperatura.
Circuito del oscilador
Cuando se conecta a un cristal de cuarzo, un circuito oscilador genera un flujo constante de pulsos basado en la frecuencia característica del cristal. Para un reloj, una frecuencia de 32.768 kHz es común. Una batería alimenta el circuito del oscilador que proporciona una salida de frecuencia constante independientemente de la temperatura, las fluctuaciones de voltaje o el movimiento del reloj.
Divide-by Circuit
La salida del oscilador se alimenta en un circuito llamado un contador. Este circuito cuenta el número de impulsos de entrada que recibe y emite un único impulso de salida cuando alcanza un valor predeterminado. Para el ejemplo de 32.768 kHz, se usa un contador de 15 bits. Un contador de 15 bits produce un pulso de salida por cada 32.768 impulsos de entrada que recibe y, por lo tanto, emite un pulso por segundo.
Visualización de hora
La visualización del tiempo de un reloj de movimiento de cuarzo puede ser analógico o digital. Para una pantalla analógica, un pequeño motor de pasos mueve la manecilla de los segundos 1/60 de la circunferencia del reloj para cada impulso. Una pantalla digital actualiza los dígitos de los segundos de la pantalla en uno para cada pulso.
