{"id":148,"date":"2002-04-03T00:00:00","date_gmt":"2002-04-02T22:00:00","guid":{"rendered":""},"modified":"-0001-11-30T00:00:00","modified_gmt":"-0001-11-29T22:00:00","slug":"148","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/148\/","title":{"rendered":"Ciao,\r\nscusate mi potete spiegare qual&#8217;\u00e8 la differenza sostanziale tra risonanza serie e risonanza parallelo di un quarzo?\r\nE dei due qual&#8217;\u00e8 quello pi\u00f9 preciso in frequenza?\r\n\r\nGrazie per la vostra collaborazione \r\nCiao"},"content":{"rendered":"<p style=\"text-align: justify;\">Non esistono quarzi con risonanza parallelo e quarzi con risonanza serie:<br \/>\n        ciascun cristallo le possiede entrambe.<\/p>\n<div style=\"text-align: justify;\">\n      <\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\">Affrontiamo dapprima un modello elettrico di un quarzo: da un punto di<br \/>\n        vista circuitale, un quarzo si pu\u00f2 rappresentare come un circuito<br \/>\n        R-L-C serie, con in parallelo una ulteriore capacit\u00e0.<\/p>\n<div style=\"text-align: justify;\">\n      <\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\">Per semplicit\u00e0 chiamiamo Cserie (Cs) la prima capacit\u00e0<br \/>\n        e Cparallelo (Cp) la seconda.<\/p>\n<div style=\"text-align: justify;\">\n      <\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\">Tipicamente la L \u00e8 dell&#8217;ordine di diverse centinaia di henry,<br \/>\n        R inferiore all&#8217;ohm, Cs inferiore a 1fF e Cp dipende dalle dimensioni<br \/>\n        del cristallo, dato che fisicamente rappresenta la capacit\u00e0 tra<br \/>\n        le due facce opposte del quarzo, a cui viene applicata la tensione. Pu\u00f2<br \/>\n        essere dell&#8217;ordine di qualche pF.<\/p>\n<div style=\"text-align: justify;\">\n      <\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\">Se ora calcoli l&#8217;induttanza equivalente di questo modello circuitale,<br \/>\n        e tenuto presente che per tutte le frequenze d&#8217;interesse R si pu\u00f2<br \/>\n        trascurare, dato che domina l&#8217;impedenza della L o della Cp, ottieni.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"190\" height=\"82\" src=\"..\/..\/esperti\/fis\/quarzi\/Image30.gif\" alt=\"\"\/><\/p>\n<p>Rappresentando la parte immaginaria di Z(j<font face=\"Symbol\">w<\/font><br \/>\n        ), si ottiene il grafico in figura:<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"300\" height=\"308\" src=\"..\/..\/esperti\/fis\/quarzi\/Image1.gif\" alt=\"\"\/><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Come puoi vedere, esiste una frequenza per cui X(j<font face=\"Symbol\">w<\/font><br \/>\n        ) si annulla ed una per cui diverge all&#8217;infinito. La prima rappresenta<br \/>\n        il comportamento di un circuito serie, la seconda di un parallelo.<\/p>\n<div style=\"text-align: justify;\">\n      <\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\">Si pu\u00f2 inoltre verificare che si ha sempre <font face=\"Symbol\">w<\/font><br \/>\n        s&lt;<font face=\"Symbol\">w<\/font> p, ma dati i valori di L e Cp tipicamente<br \/>\n        le due pulsazioni differiscono di pochissimo, per cui si pu\u00f2 tranquillamente<br \/>\n        assumere che il quarzo ha una sola frequenza significativa, pari a:<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"118\" height=\"40\" src=\"..\/..\/esperti\/fis\/quarzi\/Image32.gif\" alt=\"\"\/><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">In pratica, quello che accade \u00e8 che si innesca l&#8217;oscillazione<br \/>\n        serie o parallelo a seconda del tipo di oscillatore in cui il cristallo<br \/>\n        viene usato e di come viene montato. Cio\u00e8 se lo si monta in serie<br \/>\n        al carico si avr\u00e0 l&#8217;oscillazione serie e viceversa per il parallelo.<br \/>\n        Non esiste una frequenza migliore dell&#8217;altra, semplicemente si usa quella<br \/>\n        che serve nell&#8217;applicazione particolare.<\/p>\n<div style=\"text-align: justify;\">\n      <\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\">Nella pratica, quanto detto \u00e8 una semplice schematizzazione elettrica<br \/>\n        utile al progettista, dato che il quarzo \u00e8 un trasduttore elettromeccanico,<br \/>\n        che per effetto piezoelettrico converte la frequenza ai suoi capi in un&#8217;oscillazione<br \/>\n        meccanica, esaltando quelle frequenze che coincidono con la sua frequenza<br \/>\n        di risonanza propria ed attenuando le altre. Diventa quindi un filtro<br \/>\n        selettivo con fattore di qualit\u00e0 molto elevato (data la piccola<br \/>\n        R), utile negli anelli di reazione degli oscillatori. Per questa ragione<br \/>\n        bisogna tenere conto che si possono innescare anche le armoniche di vibrazione<br \/>\n        multipli di quella fondamentale (per la particolare configurazione in<br \/>\n        effetti solo le armoniche dispari), per cui \u00e8 necessario inserire<br \/>\n        nell&#8217;anello di reazione anche un filtro passa basso che lasci passare<br \/>\n        l&#8217;armonica fondamentale e tagli i sovra-toni (a meno che lo scopo non<br \/>\n        sia quello di creare un oscillatore in 3a o 5a armonica).<\/p>\n<div style=\"text-align: justify;\">\n      <\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\">Inoltre, la scelta della frequenza di oscillazione non si fa, ovviamente,<br \/>\n        in base ai parametri elettrici di capacit\u00e0 o induttanza, dato che<br \/>\n        il cristallo non li possiede fisicamente, bens\u00ec, trattandosi di<br \/>\n        un oscillatore meccanico, quello che conta \u00e8 lo spessore del disco<br \/>\n        di quarzo posto tra i due elettrodi. Tipicamente si ha che la frequenza<br \/>\n        di risonanza vale K\/d dove d \u00e8 lo spessore del cristallo e K una<br \/>\n        costante che dipende dal materiale con cui \u00e8 fatto e dell&#8217;angolo<br \/>\n        di taglio (nel caso del quarzo nel taglio AT vale circa 1660 kHz*mm).<\/p>\n<div style=\"text-align: justify;\">\n      <\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\">Concludo dicendo che la frequenza di oscillazione pu\u00f2 variare<br \/>\n        di alcune decine di parti per milione per ogni grado di variazione della<br \/>\n        temperatura, ma che alcuni angoli di taglio del cristallo rispetto agli<br \/>\n        assi cristallografici consentono di minimizzare questo effetto nei dintorni<br \/>\n        dei 20\u00b0C. Quando sono necessarie stabilit\u00e0 pi\u00f9 spinte si<br \/>\n        ricorre a stabilizzatori di temperatura o a tecniche pi\u00f9 sofisticate.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>[&#8230;]<\/p>\n","protected":false},"author":161,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[46],"tags":[],"class_list":["post-148","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-elettronica-e-segnali"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/148","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/users\/161"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=148"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/148\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=148"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=148"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=148"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}