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viernes, 3 de enero de 2025

La Reactancia Inductiva: Principios Fundamentales y Aplicaciones en Circuitos Eléctricos

La inductancia eléctrica es un fenómeno clave en los circuitos electrónicos y eléctricos, especialmente en el análisis de corriente alterna (CA). Surge de la interacción entre una bobina y la corriente que fluye a través de ella, creando un campo electromagnético que, a su vez, genera una corriente inducida que se opone al cambio de la corriente original. Esta propiedad de la inductancia da lugar a la reactancia inductiva, que mide la resistencia que una bobina ofrece al paso de la Corriente Alterna. En este artículo, exploraremos en detalle qué es la reactancia inductiva, su fórmula, y su importancia en aplicaciones prácticas.

¿Qué es la Reactancia Inductiva?

La reactancia inductiva es la oposición al flujo de corriente alterna debido a la inductancia de una bobina. Su valor depende de dos factores principales:

  1. La inductancia (L), medida en henrios (H), que indica la capacidad de una bobina para generar un campo magnético al paso de una corriente.
  2. La frecuencia de la corriente alterna (f), medida en hertzios (Hz).

La relación entre estos factores se expresa con la fórmula:

XL=2πfL=ωLX_L = 2\pi f L = \omega L

Donde XLX_L es la reactancia inductiva en ohmios (Ω\Omega), ff es la frecuencia, LL es la inductancia, y ω=2πf\omega = 2\pi f es la frecuencia angular.

Comportamiento de la Reactancia Inductiva

  1. Dependencia de la frecuencia: A medida que la frecuencia aumenta, la reactancia inductiva también aumenta. Esto significa que las bobinas son más efectivas bloqueando corrientes alternas de alta frecuencia.
  2. Efecto obstructivo: La reactancia inductiva actúa como una barrera para la CA, pero no para la corriente continua (CC). Por eso, se dice que las bobinas "permiten el paso de la CC y bloquean la CA".

Energía en la Bobina de Inductancia

En un circuito puramente inductivo, la reactancia inductiva no consume energía. Durante cada ciclo de Corriente Alterna:

  • Cuando la corriente aumenta, la energía eléctrica se almacena en el campo magnético de la bobina.
  • Cuando la corriente disminuye, la energía almacenada regresa a la fuente de alimentación.

Este fenómeno se debe a la naturaleza de la fuerza electromotriz autoinducida, que se opone al cambio en la corriente.

Aplicaciones Prácticas de la Reactancia Inductiva

  1. Filtros de frecuencia: Las bobinas de inductancia se utilizan para bloquear señales no deseadas en sistemas de telecomunicaciones. Por ejemplo, los estranguladores de baja frecuencia bloquean señales de alta frecuencia y permiten el paso de señales de baja frecuencia.

  2. Transformadores: En estos dispositivos, las bobinas de inductancia desempeñan un papel crucial para transferir energía entre circuitos con diferentes niveles de tensión.

  3. Circuitos de sintonización: En aplicaciones de radiofrecuencia, las bobinas ajustan las frecuencias deseadas en combinación con capacitores.

Ejemplo de Cálculo de Reactancia Inductiva

Supongamos que tenemos una bobina con una inductancia de L=159μHL = 159 \, \mu H (microhenrios) y una frecuencia de f=500kHzf = 500 \, \text{kHz}. Sustituyendo estos valores en la fórmula:

XL=2πfL=2π(500×103)(159×106)X_L = 2\pi f L = 2\pi (500 \times 10^3) (159 \times 10^{-6}) XL=500ΩX_L = 500 \, \Omega

Esto significa que la bobina presenta una reactancia inductiva de 500 ohmios a esa frecuencia.

La reactancia inductiva es un concepto fundamental en el diseño y análisis de circuitos de Corriente Alterna. Permite desarrollar aplicaciones como filtros de frecuencia, reguladores de tensión y sistemas de telecomunicaciones, aprovechando las propiedades únicas de las bobinas de inductancia. Comprender cómo la inductancia y la frecuencia afectan la reactancia inductiva es esencial para diseñar circuitos eficientes y funcionales.

¿Tienes dudas sobre cómo aplicar estos principios en tus proyectos? ¡Comparte tus preguntas en los comentarios!

jueves, 2 de enero de 2025

Entendiendo el Oscilador de Cristal: Construcción, Principios de Funcionamiento y Aplicaciones

El oscilador de cristal ha experimentado tremendos avances desde su creación. Ha ganado la capacidad de operar con un consumo mínimo de energía y ha desarrollado soluciones para el problema del envejecimiento. Ahora se utiliza ampliamente en varias industrias, incluyendo satélites, radar, comunicaciones inalámbricas y navegación.

 ¿Qué es un oscilador de cristal?

Los osciladores de cristal son componentes fundamentales en electrónica que proporcionan relojes de referencia precisos y fiables para su uso en una amplia gama de aplicaciones. Estos osciladores de cristal son la elección principal cuando se requiere un alto nivel de estabilidad, como en circuitos digitales y otras aplicaciones de comunicación inalámbrica, como transceptores de radiofrecuencia.

El factor de calidad, a menudo conocido como factor Q, es el parámetro más importante que determina el rendimiento de un oscilador de cristal. Los cristales empleados en los oscilador tienen un factor de calidad extremadamente alto, generalmente en el rango de 10,000 a 100,000. Además, algunos cristales tienen un factor de calidad aún más alto.

Composición

Algunos cristales naturales con cualidades piezoeléctricas son la sal de Rochelle, el cuarzo y la turmalina. Entre estos, los cristales de cuarzo se utilizan con más frecuencia para fabricar osciladores de cristal debido a su estabilidad, propiedades piezoeléctricas aceptables, fácil accesibilidad y bajo costo. A pesar de tener la propiedad piezoeléctrica más alta, la sal de Rochelle no se usa ampliamente debido a su pobre resistencia mecánica. Aunque las turmalinas tienen una estructura más fuerte, rara vez se utilizan debido a sus pobres propiedades piezoeléctricas.

El componente principal utilizado en el resonador mecánico del oscilador de cristal es el cuarzo cristalino. Los beneficios de los osciladores de cristal de cuarzo son su gran selectividad debido a sus factores Q extremadamente altos y una señal de salida extremadamente estable a lo largo del tiempo y la temperatura.

Este cuarzo cristalino exhibe propiedades ópticas anisotrópicas, y a través de diferentes técnicas de corte en orientaciones específicas, puede producir una variedad de formas y vibraciones. Los cortes AT y SC son los más frecuentemente utilizados. En comparación con los chips de corte SC, el chip de corte AT es más fácil de producir, más pequeño y tiene una mejor estabilidad de frecuencia en un amplio rango de temperatura. En un oscilador de cristal, una delgada rebanada de cristal de cuarzo se coloca entre dos electrodos metalizados para el contacto eléctrico, como se representa simbólicamente en la Fig. 1

 


Figura 1: Símbolo de un Cristal de Cuarzo

 

Principio de funcionamiento

El principio de funcionamiento del oscilador de cristal es el efecto piezoeléctrico inverso. Cuando se aplica una señal de CA de una frecuencia particular, el material piezoeléctrico vibra a esa misma frecuencia. Este fenómeno, en el que el cristal cambia de energía eléctrica a vibración mecánica y viceversa, se llama efecto piezoeléctrico inverso. Estas vibraciones son amplificadas y enviadas de vuelta por el circuito de oscilación, que produce oscilaciones autosostenidas a la frecuencia de resonancia del cristal.


Modelo equivalente de un oscilador de cristal

En la figura 2 se presenta el modelo equivalente del oscilador de cristal.

Figura 2: Modelo eléctrico equivalente del cristal de cuarzo

  • Inductancia motriz (L): Indica la masa mecánica del cristal de cuarzo vibrante, que depende del grosor del material de cuarzo.
  • Capacitancia motriz (C1): Indica la elasticidad del material de cuarzo, que depende principalmente del área del electrodo y el grosor del material.
  • Resistencia motriz (R): Esta es la pérdida resistiva real que ocurre en el cristal y depende de la frecuencia del cristal.
  • Capacitancia de derivación (Co): Indica la capacitancia entre las placas de los electrodos cuando no está vibrando.

Aplicaciones

Se encuentran amplias aplicaciones en sistemas de telecomunicaciones, transmisores de radio y dispositivos celulares. Además, tienen un uso práctico extenso en dispositivos médicos, varios instrumentos de medición y electrodomésticos. Se emplean en módulos de reloj en tiempo real en computadoras para proporcionar señales de reloj para microprocesadores o microcontroladores.

Esencialmente no hay sistema electrónico que no incluya al menos un circuito oscilador. Por ejemplo, los relojes electrónicos, los dispositivos de recolección térmica o electroquímica y la tecnología de sensores hacen un uso extensivo de osciladores de cristal de cuarzo de alto rendimiento, que permiten la medición extremadamente precisa de variaciones minúsculas en capacitancia e inductancia, así como otras cantidades.


Desafíos

Los osciladores de cristal solo pueden operar a una única frecuencia, lo que dificulta su implementación en una gama más amplia de aplicaciones de sintonización de frecuencia. Los osciladores de cristal se utilizan con mayor frecuencia en el rango de frecuencia entre 100 kHz y varias decenas de megahercios. Generalmente se deben conectar divisores o multiplicadores de frecuencia externamente para controlar la frecuencia de los osciladores de cristal.

Los factores electromagnéticos, de temperatura y mecánicos tienen un impacto en la estabilidad de la salida del oscilador de cristal. Cuando se someten a una gama de cargas dinámicas, la estabilidad de los osciladores de cristal se deteriora y el rendimiento de todo el sistema disminuirá.

La inestabilidad del oscilador causada por la carga dinámica se puede clasificar como sesgo y deriva del reloj. Estas desviaciones están determinadas por la magnitud y la orientación angular de una propiedad intrínseca conocida como vector de sensibilidad g. Cada cristal tiene su propio vector de sensibilidad g, incluso si todos están cortados de manera idéntica, vibran de la misma manera y tienen la misma frecuencia de resonancia de sobretono.

Además, para un cristal dado, diferentes métodos de medición producen diferentes respuestas. Típicamente se utilizan dos métodos para disminuir el impacto de las cargas dinámicas en la estabilidad de los osciladores de cristal: el método de control pasivo y el método de control activo.

 

Resumen

  • Los osciladores de cristal son componentes esenciales en varias industrias, proporcionando relojes de referencia precisos y estables para dispositivos electrónicos.

  • Los cristales de cuarzo, con su alto factor de calidad y estabilidad, son preferidos para la fabricación de osciladores de cristal en diversas aplicaciones.

  • Comprender el modelo eléctrico equivalente de los cristales de cuarzo ayuda a optimizar el rendimiento del oscilador basándose en parámetros clave.

  • El efecto piezoeléctrico inverso forma la base del funcionamiento del oscilador de cristal, convirtiendo la energía eléctrica en vibraciones mecánicas.

  • Los desafíos como las limitaciones de frecuencia y los problemas de estabilidad bajo cargas dinámicas destacan la necesidad de soluciones innovadoras en el diseño de osciladores de cristal.

 


martes, 15 de octubre de 2024

¿Cómo se protegen los circuitos electrónicos?

Cuando ocurren sobretensiones, sobrecorrientes, picos y otros eventos, los circuitos electrónicos se dañan fácilmente. Los productos de circuitos electrónicos se están volviendo más diversos y complejos a medida que avanza la tecnología, y la protección de circuitos se ha vuelto cada vez más crítica. Desde simples fusibles de tubo de vidrio hasta tipos más variados y mejor rendimiento de protección, los componentes de protección de circuitos han evolucionado. 


La protección contra sobretensiones y sobrecorrientes se está volviendo cada vez más vital en todo tipo de equipos electrónicos, así que veamos lo que implica la protección de circuitos hoy en día:

1. A medida que la integración de las placas de circuito se vuelve más avanzada, el precio de la placa también aumenta, lo que requiere una mayor protección.

2. El voltaje de operación de los dispositivos semiconductores está disminuyendo, y el objetivo de la protección de circuitos es reducir la pérdida de energía, disminuir la generación de calor y extender la vida útil.

3. Equipos en vehículos: Debido a que el entorno de uso es más duro que para los artículos electrónicos comunes, las condiciones de conducción del automóvil cambian, resultando en un gran voltaje pico instantáneo cuando se arranca el coche. Como resultado, los componentes de protección contra sobretensiones se utilizan comúnmente en adaptadores de corriente para soportar los productos de estos dispositivos electrónicos.

4. Se requiere protección contra rayos y picos para equipos de comunicación y lugares de comunicación. El uso de componentes de protección contra sobretensiones y sobrecorrientes en este equipo se vuelve crítico. Son esenciales para garantizar la privacidad del usuario y la comunicación normal.

5. La mayoría de las fallas de productos electrónicos son causadas por sobretensiones o anomalías de circuito en el circuito del equipo electrónico. La protección de los circuitos electrónicos se ha vuelto cada vez más crítica a medida que nuestras expectativas sobre la calidad del equipo electrónico han aumentado.

Entonces, dada la importancia de la protección de circuitos, ¿Cuáles son los componentes de protección de circuitos más utilizados? Hoy les presentaré algunos:

 I. Dispositivos de protección contra rayos

   1. Tubo de descarga de gas cerámico:

El tubo de descarga de gas cerámico es el dispositivo de protección contra rayos más ampliamente utilizado. El tubo de descarga de gas cerámico es el dispositivo de protección contra rayos más utilizado, ya sea para la protección contra rayos de la fuente de alimentación DC o la protección contra rayos de varias señales. El tubo puede proporcionar una protección adecuada.


Sus características más notables son el gran flujo, la pequeña capacitancia entre etapas, la fuerte resistencia de aislamiento y una amplia gama de posibles voltajes de ruptura.

  2. Tubo de descarga semiconductor:

El tubo de descarga semiconductor se crea utilizando el principio del tiristor, que es un dispositivo de protección contra sobretensiones. La conducción y descarga del dispositivo son activadas por la corriente de ruptura de la unión PN, y puede fluir una gran corriente de pico o corriente de pulso. La protección contra sobretensiones está definida por el rango de su voltaje de ruptura.

El tubo de descarga sólido se puede conectar directamente a ambos extremos del circuito protegido cuando se emplea. Conducción precisa, respuesta rápida (tiempo de respuesta a nivel de ns), gran capacidad de absorción de picos, simetría bidireccional y alta confiabilidad son todas características de este dispositivo.

 

II. Dispositivos de sobretensión

  1. Varistor:

Los varistores son uno de los dispositivos limitadores de voltaje más utilizados. Cuando surge una sobretensión entre los dos polos del varistor, las características no lineales del varistor le permiten sujetar el voltaje a un valor de voltaje relativamente estable, asegurando la protección del circuito subsiguiente.


El varistor tiene un tiempo de respuesta de ns, que es más rápido que el tubo de descarga de aire pero más lento que el tubo TVS. En general, la protección contra sobretensiones utilizada en circuitos electrónicos puede cumplir con los criterios en términos de tiempo de respuesta. La capacitancia de unión del varistor es típicamente del orden de varios cientos a varios miles de pF. No debe usarse directamente para proteger líneas de señal de alta frecuencia en muchas circunstancias. La gran capacitancia de unión aumentará la fuga cuando se utilice para proteger circuitos AC. Al diseñar un circuito de protección, la corriente debe tenerse en cuenta completamente. El varistor tiene una capacidad de flujo mayor que el tubo de descarga de gas, aunque todavía es más pequeña.

 

 2. Diodo TVS:

Los diodos TVS, o diodos supresores transitorios, se utilizan frecuentemente en la protección secundaria de semiconductores y equipos sensibles. Se utiliza principalmente como protección secundaria después del tubo de descarga de gas cerámico, mientras que algunos usuarios lo utilizan como la protección primaria del producto.

 


Tiene un tiempo de respuesta rápido (nivel ps), es compacto, tiene una gran potencia de pulso y tiene un bajo voltaje de sujeción. Su potencia de pulso de onda 10/1000s abarca desde 400W hasta 30KW, con corrientes de pulso pico que van desde 0.52A hasta 544A. Su voltaje de ruptura varía de 6.8V a 550V, haciéndolo adecuado para circuitos con voltajes variables.

 

III. Dispositivos de sobrecorriente

  1. Fusible de recuperación automática:

El fusible de recuperación automática PPTC es un elemento de protección electrónica contra sobrecorriente que se fabrica utilizando una técnica específica que implica agregar materiales de partículas conductoras y vulcanizar un polímero orgánico de alto peso molecular bajo alta presión, alta temperatura y reacción de vulcanización. Un fusible de recuperación automática (PPTC: fusible de polímero de recuperación automática) es un termistor de polímero con coeficiente de temperatura positivo que se utiliza para protección contra sobrecorriente y puede usarse en lugar de un fusible de corriente.


Cuando el circuito está en buen estado de funcionamiento, la resistencia es bastante baja (la caída de voltaje es muy pequeña). Cuando la temperatura del circuito aumenta debido a una sobrecorriente, el valor de la resistencia aumenta dramáticamente en varios órdenes de magnitud, reduciendo la corriente del circuito por debajo del nivel seguro. Como resultado, los circuitos siguientes están protegidos, y la resistencia se recuperará automáticamente a un valor bajo después de que haya pasado la sobrecorriente.

 

IV. Componentes electrostáticos

 

 1. Diodo de descarga electrostática ESD:

El diodo de descarga electrostática ESD es un componente antiestático que protege los puertos I/O en aplicaciones de transmisión de datos de alta velocidad contra sobretensiones. Los diodos electrostáticos, o diodos ESD, se utilizan para proteger circuitos sensibles en equipos electrónicos contra ESD (Descarga Electrostática).

Proporciona una capacitancia extremadamente baja, buenas capacidades de prueba de Pulso de Línea de Transmisión (TLP) y pruebas IEC6100-4-2, particularmente después de recuentos de múltiples muestras de hasta 1000, mejorando la protección de componentes electrónicos sensibles.

La protección de circuitos es esencial en la electrónica moderna debido a la creciente complejidad y sensibilidad de los dispositivos. Este artículo explora los componentes clave utilizados para proteger contra sobretensiones, sobrecorrientes y descargas electrostáticas, incluyendo tubos de descarga de gas, varistores, diodos TVS y fusibles de recuperación automática. Comprender estos componentes es crucial para diseñar circuitos electrónicos robustos y confiables.


 


 

lunes, 19 de agosto de 2024

Impedancia en los Cables Coaxiales

Todos los cables de alimentación tienen una impedancia característica. En el caso del cable coaxial, existen dos estándares principales que se han adoptado a lo largo de los años: 75 Ω y 50 Ω. 

El cable coaxial de 50 Ω se utiliza para aplicaciones profesionales y comerciales, mientras que el cable coaxial de 75 Ω se usa casi exclusivamente para aplicaciones de TV doméstica y VHF FM. La razón de la elección de estos dos estándares de impedancia es en gran parte histórica, pero surge de las propiedades que proporcionan estos dos niveles de impedancia: 

  • El cable coaxial de 75 ohmios ofrece el peso mínimo para una pérdida dada.
  • El cable coaxial de 50 ohmios ofrece la pérdida mínima para un peso dado.

Aunque estos dos estándares se utilizan para la gran mayoría de los cables coaxiales que se producen, todavía es posible obtener otras impedancias para aplicaciones especializadas. Valores más altos se utilizan a menudo para instalaciones informáticas, pero también están disponibles otros valores, incluidos 25, 95 y 125 ohmios. El cable de RF en miniatura de 25 ohmios se utiliza ampliamente en transformadores de banda ancha con núcleo magnético. Estos valores y más están disponibles a través de proveedores especializados de cables coaxiales.

La impedancia del cable coaxial de RF está principalmente determinada por los diámetros de los conductores internos y externos. Además, la constante dieléctrica del material entre los conductores del cable coaxial de RF también influye. La relación necesaria para calcular la impedancia se da simplemente por la fórmula en la imagen adjunta.

Donde:

   Zo = Impedancia característica en Ω

   εr = Permeabilidad relativa del dieléctrico

   D = Diámetro interior del conductor exterior

   d = Diámetro del conductor interior

Cuanto menor sea la impedancia, mayor será la capacitancia del coaxial para una longitud dada, ya que se reduce el espacio entre los conductores. La capacitancia del coaxial también aumenta con el incremento de la constante dieléctrica, como ocurre en el caso de un condensador ordinario.

Donde: 

    C = Capacitancia en pF / metro
    εr = Permeabilidad relativa del dieléctrico
    D = Diámetro interior del conductor exterior
    d = Diámetro del conductor interior


Sin embargo, la inductancia es independiente de la constante dieléctrica del material entre los conductores y es proporcional al logaritmo del cociente entre los diámetros de los dos conductores.

Donde:

    L = Inductancia en µH / metro
    D = Diámetro interior del conductor exterior
    d = Diámetro del conductor interior


lunes, 15 de julio de 2024

Resistencia de montaje en superficial

Las resistencias discretas más comunes en la actualidad son las resistencias de montaje superficial de película gruesa, también conocidas como resistencias de chip por sus ordenados paquetes rectangulares, que carecen de conductores. Anualmente se producen miles de millones de resistencias de chip y se encuentran en todo tipo de productos electrónicos de consumo producidos en masa. 


Se trata de resistencias de montaje en superficie, diseñadas para soldar directamente a la superficie de una placa de circuito, a diferencia de soldar cables que pasan a través de orificios en la placa de circuito. Están construidos de forma muy parecida a las resistencias de los conjuntos de película gruesa, hasta el corte por láser.

¿Qué es una matriz de resistencias de película gruesa?

Muchos circuitos requieren múltiples resistencias idénticas. Por ejemplo, un bus de datos digitales o los pines de E/S de un microcontrolador podrían necesitar resistencias de terminación conectada en serie con cada línea de datos. 

Una matriz de resistencias elimina la necesidad de múltiples resistencias discretas ahorrando espacio en una tarjeta de circuito impreso. 

En la foto se muestra un conjunto de películas gruesas, llamados así por la tecnología de fabricación, que utiliza un material conductor y resistivo, colocado sobre un sustrato cerámico.


Se trata de un único conjunto de resistencias en línea, El componente de la foto tiene cuatro resistencias independientes. Después de instalar y soldar las terminales metálicas, un láser quema parte del material resistivo para ajustar cada resistencia individual a su especificación correcta.  Finalmente, la matriz se sumerge en una capa de epoxi para protegerla.



¿Cómo funciona una resistencia de potencia?

A medida que la corriente fluye a través de una resistencia, ésta convierte una cierta cantidad de energía eléctrica en calor. La mayoría de las resistencias de uso general tienen poca capacidad para disipar el calor, ya que no pueden soportar temperaturas elevadas. Esto limita la cantidad de energía que pueden manejar.

Las resistencias de potencia como ésta se fabrican sin materiales que limiten la temperatura, como soldadura o epoxi, lo que les permite manejar más potencia. Algunas fuentes de alimentación los utilizan para limitar el flujo de corriente que ocurre cuando los enchufas.

El elemento activo es un cable metálico resistivo enrollado alrededor de un núcleo aislante. El conjunto resistivo se coloca en una carcasa de cerámica resistente al calor y se rellena con lechada de cemento.

jueves, 25 de enero de 2024

¿Cómo es un resistor de película de carbón por dentro?

Las resistencias son dispositivos que restringen o limitan el flujo de electricidad. Se utilizan siempre que se necesita una cantidad controlada de corriente en un circuito. Las resistencias de película de carbón como estas se utilizan todos los días en productos electrónicos como electrodomésticos y juguetes, donde el costo es más importante que la precisión o el tamaño.


Una resistencia de película de carbono está hecha de una varilla de cerámica recubierta con una fina capa de película de carbono que conduce la electricidad con cierta resistencia. Se corta una ranura helicoidal a través de la película, dejando un camino largo y estrecho de carbono que se mueve en forma de sacacorchos de un extremo de la varilla al otro. Se engarzan tapas de metal en los dos extremos y se agregan cables. Luego, la resistencia se sumerge en una capa protectora y se pinta con franjas codificadas por colores para indicar su valor de resistencia.

Las resistencias de esta forma se llaman resistencias de orificio pasante axial, lo que significa que tienen conductores de alambre (destinados a pasar a través de orificios en una placa de circuito) dispuestos a lo largo del eje de simetría de la resistencia.

Video relacionado: 



¿Cómo funciona un cristal de cuarzo?

En lo profundo de un reloj de pulsera de cuarzo se encuentra un pequeño diapasón, tallado en cristal de cuarzo reluciente, que mantiene el reloj funcionando a tiempo. El diapasón está recubierto con electrodos similares a espejos en sus superficies y protegido dentro de un tubo de metal resistente. 


La frecuencia de resonancia de este diapasón de cuarzo, sin embargo, está más allá del alcance del oído humano y está sintonizada con precisión en 32.768 Hz. (Divida 32,768 Hz por 2 y eventualmente obtendrá 1 Hz). El cuarzo es piezoeléctrico: se flexiona ligeramente cuando se le aplica un voltaje y también produce un voltaje cuando se flexiona. El circuito del reloj aplica un pequeño voltaje a los electrodos, lo que hace que el cuarzo se flexione y suene a su frecuencia de resonancia. Al hacerlo, produce un voltaje oscilante. Cada segundo, un circuito digital cuenta 32.768 oscilaciones y luego hace avanzar el segundero un solo tic.