Dieser Rechner ermittelt die Serienresonanzfrequenz (Fs) , die Parallelresonanzfrequenz (Fp) und den Gütefaktor (Q) eines Quarzkristalloszillators aus seinen Ersatzschaltbildwerten.
Formeln
Fs = 1 / (2 × π × √(Ls × Cs))
Fp = 1 / (2 × π × √(Ls × ((Cs × Cp) / (Cs + Cp))))
Q = (2 × π × Fs × Ls) / Rs
Einstellungen
Rs = Serienwiderstand (Ω)
Cs, Cp = Reihen- und Parallelkapazitäten (pF, nF, µF, mF)
Ls = Serieninduktivität (nH, µH, mH, H)
Fs, Fp = Resonanzfrequenzen (MHz)
Erläuterung
Ein Quarzkristall verhält sich wie eine RLC-Schaltung.
Die Serienresonanzfrequenz (Fs) tritt auf, wenn die Kristallimpedanz minimal ist, während die Parallelresonanzfrequenz (Fp) der Punkt ist, an dem die Impedanz maximal ist.
Der Qualitätsfaktor (Q) misst die Reinheit der Resonanz: Ein hoher Q weist auf eine geringe Dämpfung und eine größere Frequenzstabilität hin.
Einsatzmöglichkeiten und Vorteile
- Ermöglicht die Analyse der Eigenschaften von Quarzkristallen in Oszillatorschaltungen.
- Nützlich für die Entwicklung präziser Filter und Oszillatoren in der HF- und Elektronikbranche.
- Hilft bei der Beurteilung der Kristallstabilität und -verluste.
Beispiel
Ls = 30 mH
Cs = 0,02 pF
Cp = 3 pF
Rs = 50 Ω
Fs = 1 / (2 × π × √(30e-3 × 0,02e-12)) ≈ 6,5 MHz
Fp ≈ 6,501 MHz
Q = (2 × π × 6,5e6 × 30e-3) / 50 ≈ 24.500