Dieser Rechner ermittelt die Serienresonanzfrequenz (Fs), die Parallelresonanzfrequenz (Fp) und den Qualitätsfaktor (Q) eines Quarzkristalls anhand seiner Ersatzschaltbildwerte. Es hilft, das Verhalten von Quarzoszillatoren in elektronischen Schaltkreisen zu verstehen.
Ideal für Elektronikingenieure, Oszillatordesigner und Studenten, die die Frequenzstabilität und Verluste eines Quarzes analysieren möchten, der in HF- oder Uhrenbaugruppen verwendet wird.
Formeln
Fs = 1 / (2 × π × √(Ls × Cs))
Fp = 1 / (2 × π × √(Ls × ((Cs × Cp) / (Cs + Cp))))
Q = (2 × π × Fs × Ls) / Rs
Erklärung der Formeln
- Fs entspricht der Serienresonanzfrequenz, bei der die Impedanz des Kristalls minimal ist.
- Fp stellt die Parallelresonanzfrequenz dar, bei der der Kristall als hochohmiger Resonator fungiert.
- Q gibt die Qualität des Kristalls an, je höher es ist, desto größer ist die Frequenzstabilität.
- Die Parameter Ls, Cs, Cp und Rs stammen aus dem äquivalenten elektrischen Modell des Kristalls.
Berechnung der 10-MHz-Quarzkristallresonanz
Eingabe : Ls = 0,03 H, Cs = 0,02 pF, Cp = 4 pF, Rs = 25 Ω
Ausfahrt :
- Fs ≈ 9,99 MHz
- Fp ≈ 10,00 MHz
- Q ≈ 7,5 × 10⁴
Vorteile und Einsatzmöglichkeiten
- Schnelle Analyse der Hauptparameter eines Quarzkristalls.
- Ermöglicht die Entwicklung präziser und stabiler Oszillatoren.
- Nützlich zum Vergleich der Leistung verschiedener Kristalle.
- Erleichtert das Lehren und Verstehen von Resonanzkreisen.