Chi bella vo comparì, quarche dolore je tocca soffrì
TECNOLOGIE ELETTRONICHE
… studiare, studiare ed ancora studiare,
è il solo modo di capire quanto possa
essere grande sia la propria ignoranza!
I QUARZI PIEZOELETTRICI - GENERALITA’
I Quarzi Piezoelettrici - Generalità
Le proprietà' piezoelettriche di molti cristalli, che già
Coulomb aveva intuito alla fine del diciottesimo secolo,
furono verificate dai fratelli Jacques e Pierre Curie che,
per primi, attraverso numerose esperienze, tolsero
ogni dubbio sulla possibilità' di generare campi elettrici,
sollecitando meccanicamente alcuni cristalli
opportunamente tagliati.
Altri scienziati, infatti, come Hauy e Bacquerel, pur
riportando risultati positivi, avevano lasciato qualche
dubbio che le proprietà' constatate su alcune sostanze
potessero essere dovute a formazioni di potenziali di
contatto, piuttosto che ad un effetto plezoelettrico.
Le applicazioni del cristalli piezoelettrici risalgono a
molti anni fa.
Tali elementi venivano infatti usati come generatori e rivelatori di suoni ed ultrasuoni
e stabilizzatori della frequenza di segnali elettrici.
Notevole fu allora il contributo apportato in campo tecnico e scientifico dall'Istituto di
Elettro-Comunicazioni della Marina Militare Italiana, ad opera di valenti ricercatori,
come i proff. Vallauri, Boella e Vecchiacchi.
In questi ultimi anni il continuo e pressante sviluppo della tecnica elettronica ha imposto ai
costruttori di "quarzi plezoelettrici" la soluzione di nuovi ed interessanti problemi, sebbene
l'avanzare della tecnica DDS, dei Sintetizzatori e dei PLL, abbia fortemente ridotto i consumi.
Mentre infatti l'attività' sperimentale si manifesta nello studio e nel progetto di nuove e
sempre più' perfezionate macchine elettroniche, da un punto di vista commerciale, la loro
realizzazione pratica presuppone spesso la diffusione di ausiliari elettronici di grande
precisione e delle più svariate caratteristiche d'impiego.
Cosi' pure i "quarzi", che al tempi delle prime applicazioni etano impiegati con riferimento a
problemi assai particolari, sono stati cosi' richiesti da doverli considerare dei veri e propri
componenti elettronici.
Mentre quindi la fabbricazione aveva prima un carattere prettamente artigianale, oggi
s'impongono, non solo criteri di lavorazione e di taratura sempre più' razionali, ma anche lo
studio di quarzi rispondenti alle nuove esigenze d'impiego
Attualmente molte apparecchiature elettroniche richiedono campioni secondari di
frequenza di precisione sempre più spinta.
Mentre infatti, in passato, un quarzo con stabilità di frequenza di 1 Hz/MHz, era gia' da
considerarsi un campione, l'attuale tecnica di fabbricazione consente di ottenere, con quarzi
anulari in termostato, precisioni dell'ordine di 0,01 Hz/MHz.
Nel campo delle telecomunicazioni civili e militari e' tendenza di orientarsi verso trasmissioni
ad onda stabilizzata su frequenze sempre più' elevate, sia per ragioni di saturazione dello
spettro, sia perche' cio' consente di ridurre le dimensioni dei sistemi radianti, esigenza,
quest'ultima, assai sentita, specialmente per le comunicazioni via radio degli aerei a reazione
dotati di elevate velocita'.
Inoltre e' necessario che i quarzi da impiegare a bordo degli aerei siano sottoposti a
controlli climatici e meccanici rigorissimi.
I risultati tecnici, conseguiti nel lancio dei missili, hanno imposto lo studio di quarzi resistenti
ad alte temperature e forti accelerazioni e di alcuni problemi sull'impiego dei radar nella
difesa bellica, primo tra i quali l'aumento della loro portata.
Mentre attualmente tale risultato e' ottenuto incrementando la potenza di trasmissione, e' da
ritenersi conveniente impiegare radar ad onda stabilizzata ed elevata purezza di spettro in
modo tale da ridurre al minimo possibile la banda di sensibilità' del ricevitore,aumentando il
rapporto segnale-disturbo.
A tale scopo, oltre a stabilizzare la frequenza di lavoro, e' necessario filtrare, una ad una, le
componenti dell'eco in arrivo per mezzo di filtri a quarzo, opportunamente studiati.
Prima di esaminare i moderni criteri di lavorazione, si i tiene opportuno accennare alla
struttura cristallina del quarzo ed allo studio delle proprietà' piezoelettriche, che di un punto
di vista teorico e' di fondamentale importanza per le applicazioni pratiche.
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