Crystal

Стабильный резонатор.

Тип: AcausalElectricPowerSystems.Passive.Crystal

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Electrical/Passive/Crystal

Описание

Блок Crystal представляет электрические характеристики кристалла. На рисунке ниже показана эквивалентная схема блока Crystal.

crystal 1

Параметры эквивалентной схемы для данной модели задаются при установке для параметра Параметризация значения Параметры эквивалентной схемы.

Конденсатор соответствует емкости, указанной в параметре Статическая емкость, C0.
Конденсатор соответствует емкости, указанной в параметре Эквивалентная емкость потерь, C1.
Катушка индуктивности соответствует индуктивности, указанной в параметре Эквивалентная индуктивность потерь, L1.
Резистор соответствует сопротивлению, указанному в параметре Эквивалентное сопротивление потерь, R1.

В большинстве технических описаний указывается частота кварцевого резонатора, а не индуктивность, поэтому блок дополнительно принимает данные о частоте.

Если для параметра Параметризация установлено значение Данные последовательного резонанса, блок использует следующее соотношение для вычисления из резонансной частоты последовательного контура:

где — значение параметра Частота последовательного резонанса, fs.
Если для параметра Параметризация установлено значение Данные параллельного резонанса, блок использует следующее соотношение для вычисления из резонансной частоты параллельного контура:

где
- — значение параметра Частота параллельного резонанса, fa;
- — значение параметра Нагрузочная емкость, CL.

В некоторых технических описаниях указывается добротность, а не эквивалентное последовательное сопротивление, поэтому блок опционально принимает данные о добротности. Если для параметра Задание динамического сопротивления R1 через установлено значение Добротность Q, блок использует следующую формулу для вычисления по добротности:

где — значение параметра Добротность, Q.

Чтобы использовать параметр Задание динамического сопротивления R1 через, установите для параметра Параметризация значение Данные последовательного резонанса или Данные параллельного резонанса.

Допущения и ограничения

Блок Crystal моделирует только основной режим колебаний кристалла.

Порты

Ненаправленные

# + — положительная клемма
электричество

Details

Ненаправленный электрический порт, связанный с положительным напряжением кристалла.

Имя для программного использования

p

# − — отрицательная клемма
электричество

Details

Ненаправленный электрический порт, связанный с отрицательным напряжением кристалла.

Имя для программного использования

n

Параметры

# Параметризация — параметризация блока
Данные последовательного резонанса | Данные параллельного резонанса | Параметры эквивалентной схемы

Details

Выберите один из следующих методов параметризации блока:

Данные последовательного резонанса – укажите данные о резонансной частоте последовательного контура и емкости кристалла. Этот метод используется по умолчанию.
Данные параллельного резонанса – укажите данные о резонансной частоте параллельного контура и емкости кристалла.
Параметры эквивалентной схемы – укажите электрические параметры эквивалентной схемы кристалла.

Значения	`Series resonance data` \| `Parallel resonance data` \| `Equivalent circuit parameters`
Значение по умолчанию	`Series resonance data`
Имя для программного использования	`parameterization`
Вычисляемый	Нет

# Частота последовательного резонанса, fs — резонансная частота последовательного контура кристалла
Hz | kHz | MHz | GHz

Details

Резонансная частота последовательного контура кристалла.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Параметризация значение Данные последовательного резонанса.

Единицы измерения	`Hz` \| `kHz` \| `MHz` \| `GHz`
Значение по умолчанию	`32.764 kHz`
Имя для программного использования	`f_series`
Вычисляемый	Да

# Задание динамического сопротивления R1 через — параметризация последовательного сопротивления
Эквивалентное сопротивление потерь R1 | Добротность Q

Details

Выберите один из следующих методов параметризации последовательного сопротивления:

Эквивалентное сопротивление потерь R1 – укажите значение сопротивления напрямую. Этот метод используется по умолчанию.
Добротность Q – укажите добротность, которую блок использует для расчета значения сопротивления.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Параметризация значение Данные последовательного резонанса или Данные параллельного резонанса.

Значения	`Equivalent series resistance R1` \| `Quality factor Q`
Значение по умолчанию	`Equivalent series resistance R1`
Имя для программного использования	`series_resistance_parameterization`
Вычисляемый	Нет

# Эквивалентное сопротивление потерь, R1 — динамическое демпфирование
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

Details

Составляющая динамического демпфирования.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите

для параметра Параметризация значение Данные последовательного резонанса, а для параметра Задание динамического сопротивления R1 через значение Эквивалентное сопротивление потерь R1;
для параметра Параметризация значение Данные параллельного резонанса, а для параметра Задание динамического сопротивления R1 через значение Эквивалентное сопротивление потерь R1;
для параметра Параметризация значение Параметры эквивалентной схемы.

Единицы измерения	`Ohm` \| `mOhm` \| `kOhm` \| `MOhm` \| `GOhm`
Значение по умолчанию	`15.0 kOhm`
Имя для программного использования	`R`
Вычисляемый	Да

# Эквивалентная емкость потерь, C1 — динамическая емкость
F | pF | nF | uF | mF

Details

Емкость, отражающая механическую жесткость кристалла под нагрузкой.

Единицы измерения	`F` \| `pF` \| `nF` \| `uF` \| `mF`
Значение по умолчанию	`0.0035 pF`
Имя для программного использования	`C_motional`
Вычисляемый	Да

# Статическая емкость, C0 — шунтирующая емкость
F | pF | nF | uF | mF

Details

Электрическая емкость между двумя электрическими соединениями кристалла.

Единицы измерения	`F` \| `pF` \| `nF` \| `uF` \| `mF`
Значение по умолчанию	`1.6 pF`
Имя для программного использования	`С_shunt`
Вычисляемый	Да

# Начальное выходное напряжение — начальное выходное напряжение
V | uV | mV | kV | MV

Details

Выходное напряжение в начале моделирования, когда выходной ток равен нулю.

Единицы измерения	`V` \| `uV` \| `mV` \| `kV` \| `MV`
Значение по умолчанию	`0.0 V`
Имя для программного использования	`V_start`
Вычисляемый	Да

# Добротность, Q — добротность кристалла

Details

Добротность кристалла.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите

для параметра Параметризация значение Данные последовательного резонанса, а для параметра Задание динамического сопротивления R1 через значение Добротность Q;
для параметра Параметризация значение Данные параллельного резонанса , а для параметра Задание динамического сопротивления R1 через значение Добротность Q.

Значение по умолчанию	`90000.0`
Имя для программного использования	`Q`
Вычисляемый	Да

# Частота параллельного резонанса, fa — резонансная частота параллельного контура кристалла
Hz | kHz | MHz | GHz

Details

Резонансная частота параллельного контура кристалла, соответствующая работе с параллельной емкостью нагрузки, определяемой параметром Нагрузочная емкость, CL.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Параметризация значение Данные параллельного резонанса.

Единицы измерения	`Hz` \| `kHz` \| `MHz` \| `GHz`
Значение по умолчанию	`32.768 kHz`
Имя для программного использования	`f_parallel`
Вычисляемый	Да

# Нагрузочная емкость, CL — емкость нагрузки
F | pF | nF | uF | mF

Details

Емкость нагрузки, соответствующая значению параметра Частота параллельного резонанса, fa .

Зависимости

Единицы измерения	`F` \| `pF` \| `nF` \| `uF` \| `mF`
Значение по умолчанию	`12.5 pF`
Имя для программного использования	`C_load`
Вычисляемый	Да

# Эквивалентная индуктивность потерь, L1 — динамическая индуктивность
H | nH | uH | mH

Details

Индуктивность, представляющая собой механическую массу кристалла.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Параметризация значение Параметры эквивалентной схемы.

Единицы измерения	`H` \| `nH` \| `uH` \| `mH`
Значение по умолчанию	`6742.0 H`
Имя для программного использования	`L`
Вычисляемый	Да