Rappel des bases - Spécification des quartz: paramètres supplémentaires à envisager pour votre application
Posted: 27th May 2021
Dans notre dernier blog, nous avons parlé des principaux paramètres dont vous devez tenir compte pour intégrer un quartz dans votre application. Nous allons maintenant parler des autres paramètres importants pour vous permettre de mieux comprendre les quartz et vous aider à concevoir des solutions électroniques.
1. ESR
La résistance série équivalente (ESR) est une mesure de la résistance du quartz à une résonance série mesurée en Ohms.
Un quartz peut être représenté par un circuit équivalent comprenant une capacité de shunt (C0) en parallèle avec une branche série comprenant une capacité dynamique (C1), une inductance dynamique (L1) et une résistance dynamique (R1). Ceci est représenté dans la Figure 1. La valeur représente les pertes « internes » dans le quartz.
Figure 1 : Schéma de circuit équivalent d'un quartz
Pour une utilisation générale, il est normal d'utiliser les valeurs ESR et R1 de manière interchangeable, mais quand on les regarde de plus près, elles sont mathématiquement en relation.
Les concepteurs doivent donc tenir compte du fait que, généralement, plus le quartz est petit, plus la valeur ESR augmente. La valeur ESR d'un quartz est donc un paramètre dont il est important de tenir compte à l'étape de la conception. Par exemple, si la valeur ESR est trop élevée, il est possible que le gain du circuit oscillant soit insuffisant pour compenser les pertes du quartz et que celui-ci ne puisse pas démarrer.
Il convient également de noter que les valeurs ESR sont normalement supérieures lorsqu'on utilise une bande plutôt qu'un disque de quartz traditionnel, et donc, même en respectant les spécifications électriques et la fréquence exactes dans deux types de boîtier différents, on doit tenir compte de la différence au stade de la conception.
L'ESR maximum est indiqué sur les fiches de données. Ces informations se retrouvent notamment dans la section paramètre électriques sur les fiches de données IQD.
Pour plus d'informations, lisez notre blog : La taille compte-t-elle vraiment ? – Impact de la réduction de la taille des cristaux sur la conception
2. Vieillissement
Le vieillissement est le changement de fréquence du quartz au fil du temps. On doit toujours tenir compte de cet effet lorsqu'on utilise un quartz dans une application. Il y a deux causes principales du vieillissement des quartz : le transfert de masse dû au dégazage des matériaux utilisés pour monter le quartz et sceller le dispositif, et les contraintes associées au processus de fabrication.
Le vieillissement est un aspect important à considérer dans la sélection d'un dispositif pour un produit. Les concepteurs doivent tenir compte des caractéristiques de vieillissement du dispositif sélectionné et s'assurer que la fréquence globale ne sort pas des paramètres opérationnels requis en fonctionnement.
Ne pas tenir compte du vieillissement peut entraîner une diminution de la durée de vie prévue du dispositif ainsi que sa défaillance in situ.
Pour plus de renseignements sur le vieillissement des quartz, lisez notre note d'application ici
3. Le niveau d'entraînement (drive level)
Le niveau d'entraînement d'un quartz est la puissance qu'il dissipe, normalement spécifiée en microwatts ou milliwatts. Cependant, dépasser le niveau d'entraînement maximum recommandé risque de causer une dégradation des performances et de réduire la durée de vie du quartz. Le niveau d'entraînement maximum est indiqué sur la fiche de données du quartz.
La puissance dissipée par un quartz est également déterminée par sa taille, et, généralement, plus le dispositif est petit, plus le niveau d'excitation maximum est bas. On doit se rappeler qu'en cas de modification d'un circuit oscillant, si le nouveau quartz sélectionné est plus petit que l'original, le niveau d'excitation à appliquer pourra devoir être ajusté.
Pour plus d'informations sur les paramètres clés dont il faut tenir compte pour concevoir une application, veuillez contacter notre équipe support d'applications.