Esta calculadora determina a frequência de ressonância em série (Fs) , a frequência de ressonância paralela (Fp) e o fator de qualidade (Q) de um oscilador de cristal de quartzo a partir de seus valores de circuito equivalentes.
Fórmulas
Fs = 1 / (2 × π × √(Ls × Cs))
Fp = 1 / (2 × π × √(Ls × ((Cs × Cp) / (Cs + Cp))))
Q = (2 × π × Fs × Ls) / Rs
Configurações
Rs = resistência em série (Ω)
Cs, Cp = Capacitâncias em série e paralelo (pF, nF, µF, mF)
Ls = indutância em série (nH, µH, mH, H)
Fs, Fp = Frequências ressonantes (MHz)
Explicação
Um cristal de quartzo se comporta como um circuito RLC.
A frequência de ressonância em série (Fs) ocorre quando a impedância do cristal é mínima, enquanto a frequência de ressonância paralela (Fp) é o ponto onde a impedância é máxima.
O fator de qualidade (Q) mede a pureza da ressonância: um Q alto indica baixo amortecimento e maior estabilidade de frequência.
Usos e benefícios
- Permite analisar as características dos cristais de quartzo em circuitos osciladores.
- Útil para projetar filtros e osciladores precisos em RF e eletrônica.
- Ajuda a avaliar a estabilidade e as perdas do cristal.
Exemplo
Ls = 30mH
Cs = 0,02 pF
Cp = 3pF
Rs = 50Ω
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