Кварцевые генераторы

Основой генераторов составляют кварцевые резонаторы. Кварцевый генератор – это пластинка кварца, закрепленная определенным образом в кварцедержателе и представляющая собой электромеханическую колебательную систему. Эти резонаторы относятся к пьезоэлектрическим элементам, принцип действия которых основан на использовании прямого и обратного пьезоэффекта. При анализе схемы с кварцевым резонатором (рис. 13.3,а) его удобно заменить эквивалентной схемой (рис. 11.3,б).

Рис.11.3 Схема кварцевого резонатора (а) и его эквивалентная схема (б)

В эквивалентной схеме могут иметь место и параллельный, и последовательный резонанс. На практике используют оба вида резонанса.

На частоте последовательного резонанса

ω_K = 1/√L_KC_K

резонатор имеет минимальное сопротивление R_К. Частота параллельного резонанса

ω0 = 1/√L_K[C_KC₀/(C_K + C₀).

В диапазоне частот между ω_к и ω₀ резонатор ведет себя как некоторая индуктивность.

Кварцевые резонаторы характеризуются высокой стабильностью и добротностью (Q_к = 104 ÷ 105). Использование кварцевых резонаторов позволяет снизить относительное изменение частоты генераторов до очень малых значений (10^–6 ÷ 10^–9).

Упрощенная схема кварцевого генератора на основе операционного усилителя при использовании последовательного резонанса (рис.11.4).

Рис.11.4 Кварцевый генератор с ОУ с последовательным резонансом

На частоте последовательного резонанса в схеме имеет место сильная положительная обратная связь, что и поддерживает автоколебания.

Дата добавления: 2014-01-05