Cristal vs Ressonador: Diferença e Comparação

Nos tempos antigos, havia muitos métodos estranhos para determinar a hora do dia. Alguns dos métodos incluem – relógios de sol, relógios de água, ampulhetas, relógios astronômicos, relógios de cancelamento e muitos outros.

Depois de tudo isso, no ano de 1511, o primeiro relógio foi inventado por Peter Henlein. Ele era serralheiro e pertencia a Nuremberg e é conhecido como o criador dos relógios modernos.

Principais lições

1. Os cristais são materiais piezoelétricos, enquanto os ressonadores consistem em cerâmica ou outros materiais.
2. Os cristais fornecem estabilidade de frequência mais alta e coeficientes de temperatura mais baixos do que os ressonadores.
3. Os ressonadores são mais baratos e podem operar em uma faixa de frequência mais ampla do que os cristais.

Cristal vs Ressonador

O cristal é um material também conhecido como quartzo cristal, e é usado na maquinaria de um relógio por causa de sua característica especial que permite que ele oscile na frequência desejada. Ressonador é um material feito de cerâmica que é usado em fontes de clock, principalmente em microprocessadores onde não é essencial.

Cristal ou cristal de quartzo é o material que é usado como fonte de relógio em seu maquinário. Tem uma propriedade especial de oscilar na frequência desejada, por isso a energia necessária para a ativação é baixa.

Possui estabilidade e sensibilidade em altas temperaturas, por isso é mais adequado para a fabricação de aplicativos sem fio ou Bluetooth.

O ressonador também é um dos materiais popularmente usados ​​em fontes de relógio e é feito de cerâmica. O funcionamento de um ressonador de cerâmica é considerado semelhante.

Embora a tolerância ou estabilidade do ressonador em relação à temperatura e sensibilidade não seja boa como cristal, ele é usado principalmente em microprocessadores onde essas propriedades não são necessárias ou importantes.

Tabela de comparação

Parâmetros de comparação	Cristal	Ressonador
Limite de Tolerância	Cerca de 30 a 50 ppm	Sobre 1%
Precisão	Mais	Menos
Estabilidade de temperatura	Em torno de 0.005%	Em torno de 0.1%
Sensibilidade	Alta	Baixo
Tamanho	Grande	Pequeno
Fabricar	Difícil	Transferências
Preço	Alta	Baixo
Tolerância ESD	Alta	Baixo
Tolerância a Choque e Vibração	Menos	Alta
Utilidade	Relógios de parede, RTC, máquina de cronometragem	Não aplicável

O que é Crystal?

O cristal é um material usado para fabricar máquinas de fonte de relógio e é feito de material de quartzo. Possui uma propriedade especial de oscilar com a frequência desejada que ajuda no acesso a baixa potência e ativação precoce.

O cristal vibra mecanicamente quando uma corrente elétrica passa por ele.

A capacidade de tolerância do cristal de quartzo situa-se na faixa de 30 ppm a 50 ppm (partes por milhão). Além disso, o nível de precisão de um cristal de quartzo é muito bom.

A fabricação de cristal de quartzo é difícil, por isso o custo é maior. A estabilidade de temperatura possuída pelo cristal de quartzo é de cerca de 0.005%.

O tamanho do cristal é grande e eles são muito sensíveis. Além disso, possui uma alta tolerância para ESD e baixa contra choque e vibração. É usado principalmente em relógios de parede, RTC e máquinas usadas para cronometragem.

O que é Ressonador?

O ressonador é outro material usado em máquinas de fonte de relógio e é feito de material cerâmico. O funcionamento do ressonador é considerado um pouco semelhante ao cristal de quartzo.

Tem a propriedade de aproveitar a frequência dentro do componente elétrico.

A capacidade de tolerância possuída pelo ressonador cerâmico é nominalmente apenas cerca de 1%. A fabricação do ressonador cerâmico é bastante fácil o que reflete no custo ou preço do mesmo e é baixo no mercado.

A taxa de precisão fornecida pelo ressonador também é baixa.

A capacidade de tolerância dos ressonadores cerâmicos contra choque e vibração é alta, enquanto a tolerância de ESD é baixa. A estabilidade do ressonador de cerâmica com alta temperatura é de cerca de 0.1% e tem baixa sensibilidade.

O tamanho do ressonador de cerâmica é pequeno em comparação com o do ressonador de quartzo.  

Principais diferenças entre cristal e ressonador

1. O limite de tolerância do cristal de quartzo é em torno de 30 a 50 ppm, enquanto comparativamente, por outro lado, o limite de tolerância do ressonador é em torno de 1%.
2. A precisão oferecida pelo cristal de quartzo é mais precisa, enquanto comparativamente, por outro lado, a precisão oferecida pelo ressonador é menos precisa.
3. O cristal de quartzo tem uma estabilidade de temperatura de cerca de 0.005%, enquanto comparativamente, por outro lado, o ressonador de cerâmica tem uma estabilidade de temperatura de cerca de 0.1%.
4. Os cristais feitos de quartzo metálico têm alta sensibilidade, enquanto comparativamente, por outro lado, o ressonador feito de cerâmica tem baixa sensibilidade. 
5. O tamanho do cristal de quartzo é maior ou, digamos, maior, enquanto comparativamente, por outro lado, o tamanho do cristal de cerâmica é muito menor do que o do cristal.
6. A fabricação do cristal de quartzo é muito difícil, enquanto comparativamente, por outro lado, a fabricação do ressonador cerâmico é um pouco fácil.
7. Como a fabricação é difícil, também reflete seu custo; portanto, seu preço é alto, enquanto comparativamente, por outro lado, o preço da ressonância cerâmica é baixo devido à sua fácil fabricação.
8. O suporte fornecido pelo cristal de quartzo para tolerância ESD é alto, enquanto comparativamente, por outro lado, o suporte fornecido pelo ressonador cerâmico para tolerância ESD é baixo.
9. O cristal não tem grande tolerabilidade contra choque e vibração, enquanto comparativamente, por outro lado, a tolerabilidade dos ressonadores contra choque e vibração é enorme.
10. O cristal de quartzo é usado principalmente em diferentes relógios de parede, relógios RTC e algumas máquinas usadas para cronometragem, enquanto comparativamente, por outro lado, a utilidade do ressonador não é aplicável a essas coisas.    

Referências

1. https://journals.aps.org/pre/abstract/10.1103/PhysRevE.56.680
2. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/6782512
3. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0925400517303933
4. https://journals.aps.org/rmp/abstract/10.1103/RevModPhys.57.105

Última atualização: 11 de junho de 2023