Deze rekenmachine bepaalt de serieresonantiefrequentie (Fs), parallelle resonantiefrequentie (Fp) en kwaliteitsfactor (Q) van een kwartskristal op basis van de equivalente circuitwaarden.
Frequency resonance calculator
Een kwartskristal kan worden gemodelleerd door een equivalent circuit dat bestaat uit een inductantie (Ls), een seriecapaciteit (Cs), een serieweerstand (Rs) en een parallelle capaciteit (Cp). Deze elementen beïnvloeden de frequentierespons en stabiliteit van het kristal.
De gebruikte formules zijn:
Fs = 1 / (2 × π × √(Ls × Cs))
Fp = 1 / (2 × π × √(Ls × ((Cs × Cp) / (Cs + Cp))))
Q = (2 × π × Fs × Ls) / Rs
Eenheden:
- Rs naar ohm (Ω)
- Cs, Cp in pF / nF / µF / mF
- Ls in nH / µH / mH / H
- Fs, Fp in MHz
De serieresonantiefrequentie (Fs) komt overeen met de frequentie waarbij de kristalimpedantie minimaal is, terwijl de parallelle frequentie (Fp) overeenkomt met de maximale impedantie. De kwaliteitsfactor (Q) beschrijft de verliezen en zuiverheid van de resonantie: een hoge Q duidt op een zeer selectief kristal.
Voor een kristal met Ls = 10 mH, Cs = 0,02 pF, Cp = 3 pF en Rs = 10 Ω is de seriefrequentie bijvoorbeeld ongeveer 11,25 MHz en de parallelfrequentie iets hoger, ongeveer 11,26 MHz.
Deze tool wordt gebruikt voor het ontwerpen en analyseren van kristaloscillatoren in RF-systemen, nauwkeurige klokken en timingcircuits.