|
1.2 Kvarts rezonatori
Kvarts rezonatori chastota stabilizatsiyasi uchun boshqa qurilmalarga qaraganda yaxshiroq xususiyatlarga ega (tebranish davrlari, piezoseramik rezonatorlar): chastotada barqarorlik (chastota siljishi) va harorat (atrof-muhit haroratiga qarab rezonans chastotasining o'zgarishi).
5-rasm Kvars rezonatorining ekvivalent sxemasi
Kvars rezonatorlarining xarakteristikalari
Kvarts rezonatorining sifatini tavsiflovchi eng muhim omillar qatoriga sifat omili, chastotaning harorat koeffitsienti va monochastota kiradi:
• kvarts rezonatorining termal barqarorligi - kvarts chastotasining haroratga bog'liqligi, harorat bilan chastota qanchalik kam o'zgarsa, shuncha yaxshi ekanligi aniq;
• sifat omili - rezonans chastotasining tarmoqli kengligiga nisbati, eng yuqori sifat koeffitsienti Q ~ 100.000-10.000.000, kvarts rezonatorlari ham yuqori harorat barqarorligiga va past uzoq muddatli chastota beqarorligiga ega.
• kvarts rezonatorlarining monochastotasi asosan yupqa plyonkali elektrodlarning parametrlari bilan belgilanadi, shuning uchun "toza" spektrni ta'minlash uchun rezonatorlar chastotasining ortishi bilan kristalni yuklagan elektrodlar massasi kamayadi.
Chastota koeffitsienti kvarts rezonatorini tavsiflovchi miqdorlardan biridir. Ba'zan u to'lqin omili deb ham ataladi. U piezoelektrik elementning rezonans chastotasini uning o'lchamlari bilan bog'laydi, ular berilgan kesimning chastotasini aniqlaydi. Chastota koeffitsienti kvartsning zichligiga va uning elastikligiga bog'liq. Shuningdek, chastota koeffitsienti ham kristall elementning kesish burchagiga bog'liq.
1.3 Kvarts rezonatorlarining turlari
Uy-joy turiga ko'ra, kvarts rezonatorlari volumetrik o'rnatish (standart va silindrsimon) va sirt o'rnatish (SMD) uchun chiqarilishi mumkin. Kvarts rezonatorlari turli dizaynlarda ishlab chiqarilishi mumkin, turli xil "qadoqlash" ga ega (g'iloflar plastik, shisha, metall, turli shakl va o'lchamdagi bo'lishi mumkin), ammo ularning barchasi elektron qurilmalarda chastotani barqarorlashtirish uchun mo'ljallangan.
Piezoelektrik kvarts rezonatorlari quyidagilarni ajratib turadi:
• maqsadi (generator, filtr va boshqalar);
• korpusning ichki hajmini to'ldirish uchun (yopilmagan, muhrlangan, vakuum va boshqalar);
• pyezoelektr elementning tebranishlar tartibiga ko'ra;
• elektromexanik rezonansli tizimlar soniga ko'ra (bitta, qo'sh va boshqalar).
Kvarts rezonatorlarining faolligi ushbu qurilmalarning muvaffaqiyatli ishlashi uchun eng muhim parametrdir. Pyezoelektrik rezonatorning faolligi kvarts rezonatorining ma'lum sharoitlarda qo'zg'alish qobiliyatini baholashning sifat tavsifidir. Rezonatorning faolligi uning o'ziga xos parametrlari bilan to'liq aniqlanmaydi. Kvarts rezonatori ishlaydigan sxemaning sig'imi uning faoliyatiga katta ta'sir ko'rsatadi.
Asosiy tebranish chastotasida va mexanik harmonikada kontaktlarning zanglashiga olib keladigan rezonatorlar uchun yuk sig'imining optimal qiymatlari amalda aniqlanadi. Birinchi holda, yuk sig'imi 20 dan 100 pF gacha (standartlashtirilgan qiymatlar 20, 30, 50 va 100 pF) va ketma-ket rezonansda mexanik harmonikada (15 MGts dan yuqori chastotalarda) ishlaydigan rezonatorlar uchun bo'lishi kerak. sxemalar 12, 15,120 va 30 pF. Bunday yuk sig'imlari yuqori faollik va yaxshi chastota barqarorligi kombinatsiyasini ta'minlaydi.
Kvars rezonatorining ishlash rejimi, agar u osilator sxemasining parametrlarining rezonator parametrlariga ta'sirini hisobga olmasdan ishlasa, sezilarli darajada yomonlashadi. Kvars rezonatorining ishlash shartlari va uning faoliyati ko'p jihatdan tebranish sxemasining parametrlariga va kvarts osilatorining ishlash rejimiga bog'liq.
Filtrlarda ishlatiladigan kvarts rezonatorlarida, asosan, generator kvarts rezonatorlarida bo'lgani kabi, bir xil turdagi tebranishlar qo'llaniladi. Filtrlar ikki va to'rt elektrodli vakuumli kvarts rezonatorlaridan foydalanadi. Ko'p tarmoqli kvarts filtrlarining maxsus sxemalarida to'rt elektrodli rezonatorlar ko'pincha tejamkorroq sifatida ishlatiladi. Har qanday piezoelektrik elementda asosiy tebranish chastotasi bilan birga kiruvchi rezonans chastotalarining mavjudligi uni filtr pallasida ishlatishda piezoelektrik elementning kesish turini diqqat bilan tanlashni talab qiladi. Uning kiruvchi rezonanslari asosiy chastotaga nisbatan siljishi, shuningdek, asosiy tebranishlarda qatnashmasligi va filtr javobiga ta'sir qilmasligi kerak. Elektr filtrlari uchun kvarts rezonatorlarini tanlashda kiruvchi rezonanslarning kattaligi va ularning asosiy chastotaga nisbatan siljishi hal qiluvchi ahamiyatga ega.
Haroratni nazorat qilish harorat o'zgarishining keng diapazonida rezonatorlar chastotasining siljishini kamaytirish uchun ishlatiladi. Kvarts rezonatori termostatga joylashtiriladi, u avtomatik ravishda doimiy haroratni saqlaydi.
Kvars rezonatorlarining ekvivalent parametrlari bir qator sabablarga ko'ra ta'sir qiladi. Shuni ta'kidlash kerakki, amaliy foydalanish uchun har qanday ekvivalent parametrning qiymati emas, balki ta'sir etuvchi omilning o'zgarishi tufayli uning o'zgarishi muhim ahamiyatga ega. Kvars rezonatorining dinamik parametrlari kvarts va o'lchamlarning fizik konstantalari bilan belgilanadi. Ushbu parametrlar kuchli tashqi omillarga bog'liq (masalan, ushlagichdagi piezoelektrik elementlarni mahkamlashning mexanik aloqasidagi o'zgarishlar).
Do'stlaringiz bilan baham: |
