Кварцевый генератор

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Обозначение пьезоэлектрического кварцевого резонатора на электрических принципиальных схемах.

Кварцевый генератор — генератор колебаний, стабилизируемый кварцевым резонатором. Обычно обладает небольшой выходной мощностью.

Содержание

1 Характеристики
- 1.1 Частота
- 1.2 Стабильность частоты
2 Принцип работы
3 Использование
4 Примечания
5 См. также

[править] Характеристики

Миниатюрный 4 МГц кварцевый резонатор, закрытый в герметичный корпус HC-49.

[править] Частота

Пассивная эквивалентная схема кварцевого резонатора.

Частота колебаний кварцевого генератора составляет от нескольких кГц до сотен МГц. Она определяется размерами резонатора, упругостью и пьезоэлектрической постоянной кварца, а также тем, как вырезан резонатор из кристалла. Частоту самого́ кварцевого резонатора изменить нельзя^[1] (поскольку она определяется конструкцией резонатора), однако частоту генератора можно очень незначительно менять изменением ёмкости специального подстроечного конденсатора.

[править] Стабильность частоты

Колебания кварцевого генератора характеризуются высокой стабильностью частоты (10^-3 ÷ 10^-5%), что обусловлено высокой добротностью кварцевого резонатора (10⁴ ÷ 10⁵).

[править] Принцип работы

Внешнее напряжение на кварцевой пластинке вызывает её деформацию. А она, в свою очередь, приводит к появлению зарядов на поверхности кварца (пьезоэлектрический эффект). В результате этого механические колебания кварцевой пластины сопровождаются синхронными с ними колебаниями электрического заряда на её поверхности и наоборот.

Для обеспечения связи резонатора с остальными элементами схемы непосредственно на кварц наносяттся электроды, либо кварцевая пластинка помещается между обкладками конденсатора.

Для получения высокой добротности и стабильности резонатор помещают в вакуум и поддерживают постоянной его температуру.

[править] Использование

Кварцевые генераторы используют для измерения времени (кварцевые часы), в качестве стандартов частоты.

Часто они используются в качестве тактовых генераторов.

[править] Примечания

↑ Существуют, однако, кустарные методики подстройки резонатора. Это целесообразно в случаях, когда желательно иметь несколько резонаторов с очень близкими параметрами. Для уменьшения частоты на кристалл кратковременно воздействуют парами йода (это увеличивает массу серебряных обкладок), для увеличения частоты обкладки резонатора шлифуют.