Circuito equivalente di un cristallo di quarzo Circuito ... - Ipsia Moretto
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posto:<br />
Z<br />
C<br />
T<br />
E<br />
2<br />
1 − ω LsCs =<br />
jω C C ω L C<br />
2<br />
[ s + p ( 1 − s s ) ] ( )<br />
C p ⋅ Cs<br />
=<br />
C + C<br />
p s<br />
la 1.3 assume la seguente forma:<br />
ZT = − j<br />
ω C<br />
2<br />
1 − ω LsCs 2<br />
+ C 1 − ω L C<br />
X<br />
( ω)<br />
( s p)( s E )<br />
2<br />
1 − ω LsCs = −<br />
ω ω<br />
2<br />
( Cs + Cp )( 1 − LsCE )<br />
2<br />
1 − ω LsCs = − j<br />
⎛ C p ⋅ Cs<br />
⎞<br />
2<br />
ω Cs + C ⎜ p ⎜1<br />
− ω L ⎟<br />
s<br />
⎝ C p + C<br />
⎟<br />
s ⎠<br />
=<br />
=<br />
jX<br />
N<br />
D<br />
( )<br />
XTAL - Azzani 2<br />
1.3<br />
1.4<br />
ω 1.5<br />
( ω)<br />
( ω)<br />
il valore <strong>di</strong> ω per cui N(ω)=0 rappresenta <strong>un</strong>o zero della X(ω); fisicamente tale pulsazione è <strong>un</strong>a<br />
pulsazione <strong>di</strong> risonanza serie. Tale valore è dato dalla espressione:<br />
1<br />
ω s =<br />
1.7<br />
LsCs i valori <strong>di</strong> ω per cui D(ω)=0 rappresentano i poli della X(ω); fisicamente tali pulsazioni, ove<br />
assumano valori <strong>di</strong>versi da zero, corrispondono a situazioni <strong>di</strong> risonanza parallelo (antirisonanza).<br />
Eguagliando a zero il denominatore si ottiene quin<strong>di</strong>:<br />
1<br />
ω p =<br />
ω = 0 1.8<br />
L C<br />
s E<br />
Alla luce delle 1.7 e 1.8 l’espressione 1.6 può essere riscritta nel seguente modo:<br />
2<br />
ω<br />
1 − 2<br />
ω s<br />
X(<br />
ω)<br />
= −<br />
⎛ 2<br />
ω ⎞<br />
ω(<br />
Cs + Cp<br />
) ⎜<br />
⎜1<br />
− ⎟<br />
2<br />
⎝ ω<br />
⎟<br />
p ⎠<br />
Ci poniamo l’obiettivo <strong>di</strong> rappresentare su <strong>di</strong> <strong>un</strong> grafico l’andamento <strong>di</strong> X(ω) al variare <strong>di</strong> ω.<br />
Innanzitutto dobbiamo osservare che poichè Ce risulta minore <strong>di</strong> Cs la pulsazione <strong>di</strong> risonanza<br />
serie risulterà inferiore alla pulsazione <strong>di</strong> risonanza parallelo:<br />
CE < CS<br />
→ ω S < ω P<br />
1.10<br />
Per valori <strong>di</strong> ω prossimi a zero risulta:<br />
2<br />
ω<br />
ω ≅ 0 → 1 − ≅ 1 2<br />
ω<br />
1.11<br />
2<br />
ω<br />
ω ≅ 0 → 1 − ≅ 1 2<br />
ω<br />
s<br />
p<br />
l’espressione 1.9 può essere riscritta nel seguente modo:<br />
1<br />
X(<br />
ω)<br />
≅ −<br />
ω C + C<br />
( s p )<br />
Nel grafico <strong>di</strong> fig. 4 è rappresentato l’andamento <strong>di</strong> X(ω) per valori <strong>di</strong> ω prossimi a 0.<br />
1.6<br />
1.9<br />
1.12<br />
1.13