Методы стабилизации частоты автогенераторов
Стабильность частоты автогенераторов является одним из важнейших параметров. Воздействие дестабилизирующих факторов проявляется в изменении емкостей конденсаторов, индуктивностей дросселей и сопротивлении резисторов.
Различают параметрическую и кварцевую стабилизацию.
Параметрическая стабилизация сводится к ослаблению влияния внешних факторов на частоту колебаний путем стабилизации температурных режимов и параметров источников питания.
Кварцевая стабилизация частоты, заключается в применении кварцевых резонаторов, что дает очень низкую нестабильность частоты, обычно порядка 10-8.
Кварцевый резонатор представляет собой тонкую пластину минерала (кварца или турмалина) прямоугольной либо круглой формы, установленную в кварцедержателе. Как известно, кварц обладает пьезоэффектом. При сжатии кварцевой пластины на противоположных ее гранях появляются разноименные электрические заряды, при растяжении пластины знаки зарядов на тех же гранях изменяются на обратные (прямой пьезоэффект). При воздействии на кварцевую пластину переменного электрического поля в ней возникают механические упругие колебания (обратный пьезоэффект), приводящие, в свою очередь, к появлению электрических зарядов на ее гранях. Кристалл кварца (пластина) представляет собой электромеханическую систему, обладающую резонансными свойствами. В зависимости от геометрических размеров и ориентации среза резонансные свойства (резонансная частота f0) каждой пластины строго фиксированы и лежат в пределах от нескольких единиц килогерц до 1000 МГц.
Кварцевый резонатор эквивалентен электрическому колебательному контуру. Эквивалентная схема кварцевого резонатора изображена на рис. 8.4, а. Как видно, кварц эквивалентен включенным смешанно элементам L, R, С. В такой цепи может быть резонанс напряжения с частотой 
. Индуктивность кварца Lкв может быть значительной — от десятков микрогенри до нескольких миллигенри. Емкость кварца Скв мала (сотые доли пикофарад). Кварцевый резонатор обладает острым резонансом, что свидетельствует о небольшом сопротивлении R, порядка единиц ом. Поэтому добротность кварца достигает 105-106, т. е. она на два-три порядка больше добротности контуров, выполненных на дискретных элементах - индуктивной катушке и конденсаторе.
 |
На частотах ниже wн и выше wТ (wТ – частота резонанса токов) эквивалентное сопротивление кварцевого резонатора носит емкостный характер (рис. 8.4, б), а на частотах выше wн и ниже wТ - индуктивный характер. Частотные свойства кварцевого резонатора обусловливаю его различное включение в автогенератор. Кварцевый резонатор можно включить в цепь положительной обратной связи как последовательный (колебательный) контур (рис. 8.5, а) или в трехточечный автогенератор как индуктивный элемент ветви колебательного контура (рис. 8.5, б).
Вопросы для самопроверки:
1. Опишите принцип построения генераторов синусоидальных колебаний.
2. Какие методы стабилизации частоты автогенераторов вы знаете.
3. Что такое кварцевый резонатор.
Литература: [1, 2, 6, 7].
Дата добавления: 2014-12-09; просмотров: 5196;