QUARZI



 

INTRODUZIONE

Non c'è radioamatore, CB, SWL o appassionato di elettronica in genere che, prima o poi, non debba familiarizzare con i quarzi, cioè con quei componenti che, abbinati ad un oscillatore, generano una frequenza caratterizzata da un elevatissimo grado di stabilità. La loro conoscenza, dunque, è doverosa.
Cominciamo quindi col presentare il simbolo elettrico del cristallo di quarzo, che è quello riportato a sinistra di figura 1 e la cui sigla  è XTAL. 

  simbolo elettrico del quarzo e un comune modello nella sua veste esteriore        

Fig. 1 - simbolo elettrico del quarzo e un comune modello nella sua veste esteriore

In realtà il componente di cui stiamo parlando può assumere aspetti diversi, ma quello più comunemente noto è riportato sulla destra di figura 1. Si tratta di una scatolina metallica, che può essere di plastica o di vetro, dalla quale fuoriescono due piedini, che rappresentano gli elettrodi e sulla quale è generalmente impresso il valore della frequenza fondamentale di oscillazione. Dentro l'involucro, come indicato in figura 2, è presente un dischetto, somigliante al vetro smerigliato, sottilissimo e rivestito, sulle due facce, con un sottile strato d'argento. Le due facce del cristallo sono collegate, attraverso due piccole molle, che fungono pure da elementi di sostegno, con i due reofori.

struttura interna di un quarzo

Fig. 2. - struttura interna di un quarzo

  COSTRUZIONE DEL QUARZO

Lo spessore del quarzo determina la frequenza di lavoro del componente. Dunque, la sua realizzazione, che richiede ancora oggi un procedimento a mano, assume grande importanza. L'assottigliamento della piastrina, illustrata in figura 2, avviene tramite molatura, con l'impiego di apposite macchine, mentre la messa in frequenza avviene manualmente. Facciamo un esempio. Supponiamo che si debba approntare un quarzo da 9,545 MHz. Ebbene, in tal caso occorre una piastrina da 10 MHz alla quale, tramite la molatrice, si fanno raggiungere i 9,54 MHz circa. Poi si effettua l'argentatura e, successivamente, si assottiglia manualmente la piastrina nei punti in cui non è stata rivestita con l'argento. Qualora, con quest'ultima operazione, cioè l'asportazione di minerale, dovesse risultare eccessiva e la frequenza più alta del valore prefissato, allora occorrerà aggiungere alla piastrina delle piccole quantità di grafite, fino al raggiungimento del valore di frequenza stabilito. Un tale perfezionamento può essere ottenuto con l'uso di una matita. Ovviamente, questi interventi debbono essere eseguiti con il quarzo collegato con un oscillatore, connesso a sua volta con un frequenzimetro. Purtroppo, la lavorazione a mano del quarzo incide notevolmente sul prezzo del componente che si rivela un elemento dal costo elevato. Una volta raggiunto il valore esatto di frequenza, la piastrina viene inserita nel suo contenitore, dal quale viene tolta l'aria ed introdotto un gas inerte. Non è possibile, infatti, lasciare all'interno del quarzo l'aria, che potrebbe creare fenomeni di ossidazione ed alterare il valore della frequenza di lavoro del componente.