Questo calcolatore determina la frequenza di risonanza in serie (Fs), la frequenza di risonanza parallela (Fp) e il fattore di qualità (Q) di un cristallo di quarzo in base ai valori equivalenti del circuito.
Un cristallo di quarzo può essere modellato da un circuito equivalente comprendente un’induttanza (Ls), una capacità in serie (Cs), una resistenza in serie (Rs) e una capacità in parallelo (Cp). Questi elementi influenzano la risposta in frequenza e la stabilità del cristallo.
Le formule utilizzate sono:
Fs = 1 / (2 × π × √(Ls × Cs))
Fp = 1 / (2 × π × √(Ls × ((Cs × Cp) / (Cs + Cp))))
Q = (2 × π × Fs × Ls) / Rs
Unità:
- Rs in ohm (Ω)
- Cs, Cp in pF/nF/μF/mF
- Ls in nH / µH / mH / H
- Fs, Fp in MHz
La frequenza di risonanza in serie (Fs) corrisponde alla frequenza alla quale l’impedenza del cristallo è minima, mentre la frequenza parallela (Fp) corrisponde all’impedenza massima. Il fattore qualità (Q) descrive le perdite e la purezza della risonanza: un Q elevato indica un cristallo molto selettivo.
Ad esempio, per un cristallo con Ls = 10 mH, Cs = 0,02 pF, Cp = 3 pF e Rs = 10 Ω, la frequenza in serie è di circa 11,25 MHz e la frequenza parallela leggermente superiore, circa 11,26 MHz.
Questo strumento viene utilizzato per progettare e analizzare oscillatori a cristallo in sistemi RF, orologi precisi e circuiti di temporizzazione.