Основные резонансные частоты резонатора как правило определяются толщиной пластины, которая уже на частотах 30 – 50 Мгц становится настолько тонкой, что не выдерживает механических деформаций. Поэтому для генерации более высоких частот используют возбуждение резонатора на механических гармониках. Параметры эквивалентной схемы резонатора на механической гармонике в первом приближении определяются следующим образом. Поскольку масса пластины не зависит от частоты, Lqn Lq; упругость пластины существенно зависит от частоты, поэтому Cqn ;ёмкость кварцедержателя Со от частоты естественно не зависит. Сопротивление тепловых потерь, как отмечалось выше, состоит из двух частей. При этом потери за счёт трения в кварцедержателе от частоты не зависят, а потери на внутреннее трение пропорциональны квадрату частоты. Таким образом, rqn= r0 + r1∙n2. Определим добротность резонатора на n-ой механической гармонике (5.21)Обычно r0 >> r1 , поэтому с увеличением n добротность резонатора сначала растёт, а затем, по мере увеличения знаменателя начинает падать. Максимальное значение Qn достигается при . При возбуждении кварцевого резонатора в нём могут возникать самые разнообразные типы механических деформаций. Наиболее часто встречающиеся, представлены на рисунке 5.17. Это деформация сдвига, сжатие - растяжение, изгиб, кручение.Возможность появления какой-либо из них, или сразу нескольких, зависит от способа крепления пластины в кварцедержателе и формы пластины. Причём каждому виду деформации соответствуют свои частоты, которые обычно не совпадают, но могут оказаться достаточно близкими. Это явление под названием «многоволнистость» может привести к скачкообразному изменению частоты автогенератора, если произойдёт смена типа деформации. Такая ситуация крайне не желательна, поэтому конструкцию резонатора стремятся выполнить так, чтобы вероятность многоволнистости была минимальной.Наиболее часто встречающиеся конструкции резонаторов представлены на рисунке 5.18.
Рисунок 5.18 – Конструкции резонаторов Электроды плоского конденсатора выполняются, как правило, методом напыления металла, мало подверженного окислению (серебро, золото), на поверхность пластины. Сама пластина может вырезаться из кристалла в форме бруска, прямоугольной пластины, диска или линзы. В кварцедержателе пластина подвешивается на струнах или пружинах. Наименее вероятна многоволнистость у резонаторов дисковой и линзовой формы, поэтому в настоящее время они получили наибольшее распространение. 0>
⇐ Предыдущая27282930313233343536Следующая ⇒
В схемах автогенераторов кварцевый резонатор может быть использован в качестве эквивалентной индуктивности контура в интервале частот
ω1<ω<ω2 (см. рисунок 5.16). Поскольку ёмкость
Со обычно в 100 …1000 раз больше ёмкости
Cq, этот интервал очень узкий, рабочая частота генератора
ω близка к резонансным частотам резонатора, что позволяет практически полностью использовать фиксирующую способность резонатора.Схемы автогенераторов с использованием кварца в качестве индуктивности получили условное название «осцилляторные» и строятся они по принципам трёхточечных схем. Два варианта таких схем представлены на рисунках 5.19а, 5.19б.Рисунок 5.19 – Осцилляторные схемы автогенераторов Первый из них (рисунок 5.19а) аналогичен индуктивной трёхточечной схеме, в которой кварцевый резонатор выполняет функции индуктивности
L2, включенной между эмиттером и базой транзистора. Роль второй индуктивости
L1 выполняет контур, который на частоте генерации
ω должен иметь индуктивную реакцию. Для этого резонансная частота контура
ωο должна удовлетворять условию
ωο>ω. Если вместо контура использовать катушку индуктивности баланс амплитуд и фаз может быть выполнен и на частоте механической гармоники, поэтому частота, на которой заработает автогенератор, становится неопределённой. Наличие контура в коллекторной цепи исключает такую возможность, т.к. на частоте мехническойгармоники его сопротивление существенно меньше, чем на основной частоте, соответственно значительно меньше будет сопротивление |
Zк|, и выполнение баланса амплитуд становится маловероятным. Остальные элементы схемы имеют то же назначение, что и в ранее рассмотренных схемах автогенераторов.К числу достоинств этой схемы следует отнести слабое влияние на стабильность частоты процесса старения кварца, т.к. резонатор подключен к участку база – эмиттер, где при малых напряжениях соответственно не велика амплитуда механических колебаний. Недостатком такой схемы на биполярном транзисторе является значительная величина активной проводимости участка база - эмиттер, которая, шунтируя резонатор, снижает его фиксирующую способность
Второй вариант осцилляторной схемы, эквивалентный ёмкостной трёхточке представлен на рисунке 5.19б. Здесь кварцевый резонатор выполняет функции индуктивности
L3 , а контур в коллектрой цепи – функции ёмкости
С1 . Для этого резонансная частота контура должна удовлетворять условию
ωο>ω .Достоинством этой схемы является слабое влияние на фиксирующую способность резонатора внешних цепей, т.к. участок коллектор – база, к которому подключен резонатор, имеет относительно низкую проводимость. Однако, в этом случае напряжение на резонаторе оказывается высоким, что сказывается на интенсивности старения кварца и соответственно на стабильности частоты. Поэтому в такой схеме целесообразно использовать транзисторы способные работать при низких напряжениях питания (порядка
1,5 – 2 В). К числу достоинств схемы следует отнести возможность замены контура цепью
RC1 (см.рисунок 5.19в), т.к. сопротивление этой цепи на частоте механической гармоники не велико и соответственно мала вероятность выполнения баланса амплитуд. Резистор
R необходим для подачи напряжения питания на коллектор транзистора. В этом случае в схеме полностью отсутствуют катушки индуктивности, наличие которых существенно усложняет технологию производство радиоэлектронной аппаратуры. Автогенераторы такого типа на фиксированную частоту выпускаются в виде интегральных микросхем.Яндекс.ДиректRadel представитель в Москве.Поставка компонентов Койлкрафт из СШАУзнать большеradel.suСкрыть рекламу:Не интересуюсь этой темойТовар куплен или услуга найденаНарушает закон или спамМешает просмотру контента
Спасибо, объявление скрыто.
|
SMG-1016M. VoIP по оптовым ценамв Екатеринбурге!
SMG-
1016M в наличии на складе. ELTEX. Заходите!Узнать большеeltexcm.ruСкрыть рекламу:Не интересуюсь этой темойТовар куплен или услуга найденаНарушает закон или спамМешает просмотру контента
Спасибо, объявление скрыто.
|
Очистка воздуха на предприятииПроизводство установок для
очистки воздуха от газов, аэрозолей. Низкие ценыУзнать большеятаган.рфСкрыть рекламу:Не интересуюсь этой темойТовар куплен или услуга найденаНарушает закон или спамМешает просмотру контента
Спасибо, объявление скрыто.
|
Преобразователь частоты ONI M680Широкий ассортимент надежных моделей для насосного оборудования. От 0,75 кВoni-system.com Скрыть рекламу:Не интересуюсь этой темойТовар куплен или услуга найденаНарушает закон или спамМешает просмотру контента
Спасибо, объявление скрыто.
|
Включение резонатора в качестве
L1 между коллектором и эмиттером в индуктивной трёхточечной схеме не рекомендуется, т.к. при этом для коллекторной цепи понадобится параллельная схема питания, в которой кварцевый резонатор окажется шунтированным либо блокировочным дросселем, либо низкоомным резистором. В первом случае возникает вероятность возбуждения генератора в контуре, образованном блокировочным дросселем, независимо от присутствия резонатора, а во втором – низкоомный резистор, через который осуществляется питание коллекторной цепи, шунтирует резонатор, снижая его фиксирующую способность. Другие варианты схем автогенератора основаны на использовании резонатора в качестве узкополосного фильтра. Если в обычном автогенераторе с колебательным контуром в разрыв одной из его цепей включить кварцевый резонатор, то цепь будет замкнута только для колебаний с частотой его последовательного резонанса. Поэтому возбуждение колебаний в такой схеме станет возможным лишь при настройке контура автогенератора на эту частоту. Автогенераторы такого типа получили соответственно наименование - «фильтровые». Возможные точки включения резонатора в фильтровом автогенераторе представлены на рисунке 5.20а. Там же, в качестве примера (рисунок 5.20б), показана схема с включением резонатора в цепь базы транзистораРисунок 5.20 – Схема фильтрового автогенератора . В такой схеме, последовательно с кварцевым резонатором включены входное сопротивление транзистора и сопротивление нагрузочного контура
Zк , которые по величине значительно превосходят собственное сопротивление резонатора
rq и соответственно снижают его фиксирующую способность. Частично ослабить влияние внешних цепей можно, включив резонатор в цепь эмиттера, а транзистор использовать с общей базой (рисунок 5.21а).Рисунок 5.21 – Схемы фильтровых автогенераторов В этой схеме, с одной стороны, последовательно с резонатором включено входное сопротивление транзистора с общей базой, которое приблизительно равно
1/S, и по величине значительно меньше
rq. Практически полностью удаётся исключить влияние сопротивления внешних цепей в двухтранзисторной схеме «Батлера» (рисунок 5.21б). Здесь цепь нагрузочного контура подключена к резонатору через эмиттерный повторитель, у которого выходное сопротивление равно