¿Qué es un horno de cristal?
Un horno de cristal es un entorno sellado colocado alrededor de un cristal de cuarzo en dispositivos de alta precisión. Estos hornos mantienen una temperatura y presión constantes, aislando el cristal interno de los cambios ambientales. En general, un horno de cristal solo se usa en dispositivos de muy alta precisión, como sistemas de radio de grado militar y torres celulares. En dispositivos de menor precisión, el beneficio queda muy lejos del costo y la mayor parte del potencial del dispositivo.
Cuando se usa un cristal de cuarzo como resonador en un dispositivo, es una parte importante del envío y recepción de señales. La frecuencia de resonancia del cuarzo se usa para sintonizar el transmisor, manteniendo las señales enviadas estables. La frecuencia del cuarzo está determinada por varios factores, incluido el tamaño del cristal. A medida que el cuarzo se calienta y se enfría, puede expandirse y contraerse. Esto da como resultado pequeños cambios de tamaño, que cambian la frecuencia del cristal.
Los dispositivos que no pueden darse el lujo de tener fluctuaciones en la frecuencia usan un horno de cristal para mantener el cristal estable. Al mantener estable la situación del cristal, independientemente de las condiciones reales, su frecuencia nunca cambia. La forma más común de horno de cristal se usa dentro de un oscilador de cristal.
Un oscilador de cristal es un componente común que se encuentra en instrumentos de medición de precisión, transmisores y receptores. Estos dispositivos pueden ser muy pequeños y, a menudo, se incorporan directamente en los circuitos de un dispositivo. Cuando se usa un horno de cristal en estos dispositivos, generalmente es un dispositivo de aislamiento no alimentado. Se basa en su construcción mecánica para mantener el cristal estable.
Otros dispositivos tienen hornos más grandes que funcionan en una escala totalmente diferente. Estos dispositivos están construidos como recipientes sellados que contienen su propio entorno estable. Estos hornos a menudo requieren energía externa y cristales especialmente construidos. Si bien este tipo de horno de cristal puede ser mucho más grande que la versión del oscilador, algunas versiones aún son lo suficientemente pequeñas como para conectarse directamente a un sistema de circuito.
En la mayoría de los casos, los hornos de cristal son innecesarios. En dispositivos electrónicos comunes, el grado de precisión dado por un horno de cristal es mucho más de lo que requiere el usuario. Eso, junto con el costo adicional de incorporarlos al dispositivo, hace que muchos fabricantes los omitan en sus diseños.
Por otro lado, son necesarios cuando los usuarios requieren un nivel muy alto de precisión o estabilidad. A nivel del consumidor, esto generalmente se encuentra en relojes de alta gama, herramientas de diagnóstico y equipos de audio. A nivel comercial, los centros locales de transmisión, como las torres celulares o las estaciones de transmisión de radio, usan estos hornos para mantener sus frecuencias dentro del ancho de banda correcto. Finalmente, los sistemas militares usan estos hornos para mantener estrechas las bandas de transmisión para evitar el sangrado no deseado en las frecuencias adyacentes.