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En Electronique le temps est très important. Tous les systèmes qui nous entourent possède au minimum un élément de référence pour cadencer son fonctionnement. Parmis tous ces systèmes certains ont en plus besoin d'avoir une référence de temps très précise. Imaginez que la référence de temps de votre montre, de votre GPS ou bien de votre ordinateur ne le soit pas.. Votre montre vous indiquerais une mauvais heures ou bout de plusieurs mois (voir semaines ou jour) d'utilisation, Votre GPS n'arriverait pas à indiquer votre position avec une précision meilleurs que +- 1km … Et votre ordinateurs accélèrerais ou ralentirais la vitesse de lecture de votre musique ou bien de votre film aléatoirement. Vous l'aurez compris le temps est très important. Certains électroniciens se sont spécialisé dans la conception de base de temps très précise et nous allons voir la méthode la plus utlisé pour les faire: Les Quartz

Au lycée on nous fait étudier des montage dont nous n'avons pas vraiment compris l'utilité: Les montage RLC. Ceux ci ont plusieurs application, principalement pour faire des filtres. Mais nous pouvons également les utiliser en tant que base de temps. Vous vous rappelez de la courbe de tension lorsque on décharge le circuit RLC? Une pseudo-sinusoïde décroissante avec une période qui dépend de la valeur des élements L et C. Et bien en y ajoutant quelques éléments actif (transistor, amplificateur opérationel) on peux entretenir la sinusoide pour qu'elle ne décroisse jamais et ainsi créer notre base de temps. Le problème avec cette base c'est qu'elle est très imprécise. Les composants comme les condensateur ou bien les bobines sont fortement imprécis. Lorsque que vous achetez ces composants chez un fournisseur, il vous dit que la valeur réel peut varier entre +-1% et jusqu'à +-10% ! vous comprenez donc que la base de temps que nous faisons avec variera avec le même ordre de grandeur … Si votre montre vois sa base de temps varié avec 10% d'erreur, à la fin du mois vous êtes en retard de 3 jours sur votre horraire…

La solution viens d'un composants qui est très utilisé partout dans les système électroniques: Les quartz. Ce sont des cristaux piézoélectrique. Leur propriété est qu'ils se déforme lorsqu'on leur applique une tension électrique et à l'inverse il créent une tension électrique lorsqu'on les déforme. Leur énorme avantage est qu'on peux les tailler comme on veux et ainsi, à la manière d'un diapason, les faire osciller à une fréquence très précise ! On peux donc faire avec eux une excellente base de temps. Bien entendu ils n'oscillent pas tout seul et ils ont donc besoin de quelques composants actif encore une fois pour osciller.

Pour vous donner une idée de ce à quoi ressemble un quartz:

Et à l'intérieur:

On reconnait la forme d'un diapason :)

En haut le schéma électronique d'un quartz et en dessous son équivalent avec des résistances condensateur et bobine. En gros le quartz à le même comportement que son équivalent avec des composants passifs à cela prêt qu'il est beaucoup plus précis.

Le léger inconvénient d'un quartz est qu'il n'entre pas en oscillation tout seul. Il faut l'utiliser avec un circuit qui va lancer son oscillation et la maintenir. vous utiliserez souvent les quartz avec des microcojntroleurs, La carte Arduino en possède deux, et heureusement les microncontrolleur sont construit de tel façon qu'il suffit juste des les connecter à un quartz et il se charge tout seul de le faire osciller !

Certains circuits n'ont pas cette faculté de faire osciller les quartz et parfois, dans certain montage, vous voulez juste avoir une sinusoide sans vous prendre la tête de faire un circuit autour pour l'accompagner. les constructeurs de composants ont donc pensez à vous et ont créer des composants qui intègrent dans un même boitier le quartz et les composants nécessaires pour le faire osciller. On les appels communément des oscillateur et voici à quoi il ressemble:

Pour gagner de l'espace, on peux également les trouver sous cette forme:

Dans les deux cas on remarque qu'il y à quatre connections (les quartz seuls en ont deux):

• GND (0V)
• VCC (5V)
• OUT (sinusoide)
• Enable (pour activer la sortie)

La pin enable permet d'activer la sinusoïde. Dans certains circuits il peut être intéressant de pouvoir désactiver une sortie, par exemple dans un montages où vous souhaitez mettre en place deux oscillateurs avec des fréquences différentes. A ce moment la lorsque vous en activez un vous désactivez l'autre. Pour un montage simple connectez directement la pin Enable à VCC.