Cette calculatrice détermine la fréquence de résonance série (Fs), la fréquence de résonance parallèle (Fp) et le facteur de qualité (Q) d’un cristal de quartz en fonction de ses valeurs équivalentes de circuit.
Un cristal de quartz peut être modélisé par un circuit équivalent comportant une inductance (Ls), une capacité série (Cs), une résistance série (Rs) et une capacité parallèle (Cp). Ces éléments influencent la réponse en fréquence et la stabilité du cristal.
Les formules utilisées sont :
Fs = 1 / (2 × π × √(Ls × Cs))
Fp = 1 / (2 × π × √(Ls × ((Cs × Cp) / (Cs + Cp))))
Q = (2 × π × Fs × Ls) / Rs
Unités :
- Rs en ohms (Ω)
- Cs, Cp en pF / nF / µF / mF
- Ls en nH / µH / mH / H
- Fs, Fp en MHz
La fréquence de résonance série (Fs) correspond à la fréquence à laquelle l’impédance du cristal est minimale, tandis que la fréquence parallèle (Fp) correspond à un maximum d’impédance. Le facteur de qualité (Q) décrit les pertes et la pureté de la résonance : un Q élevé indique un cristal très sélectif.
Par exemple, pour un cristal avec Ls = 10 mH, Cs = 0.02 pF, Cp = 3 pF et Rs = 10 Ω, la fréquence série est d’environ 11,25 MHz et la fréquence parallèle légèrement supérieure, à environ 11,26 MHz.
Cet outil est utilisé pour concevoir et analyser les oscillateurs à quartz dans les systèmes RF, les horloges précises et les circuits de synchronisation.