Кварцевые резонаторы

Генераторы

Простейший генератор меандра (мультивибратор) невысокой точности можно легко построить на инверторах (рис. 7.27). Генератор выполнен на двух инверторах. Для приведенной схемы следует выбрать R1 = R2, R3 = R4 и C1 = C2, причем R3 > R1.

Рис. 7.27 Рис. 7.28

Период симметричного меандра определяется как T = 2.2R1C1, причем точность расчетов определяется точностью выполнения соотношения R3/R1 = R4/R2.

Значительно стабильней частотные характеристики кварцевых генераторов. Очень часто их выполняют на одном инверторе с дополнительными фазовыми сдвигами (рис. 7.28).

В качестве инвертора можно выбрать микросхему любой КМОП- серии. Условие мягкого самовозбуждения создает резистор обратной связи 5.1 МОм, а условие соблюдения баланса фаз выполняется за счет введения дополнительных корректирующих RC -цепей. Такая схема берется за основу при интегральном исполнении кварцевых генераторов, используемых в качестве встроенных устройств в ОЭВМ и АЦП.

Кварцевые резонаторы выпускаются, как правило, специализированными фирмами в диапазоне частот от десятков килогерц до сотен мегагерц. Наиболее часто в микропроцессорных системах используется кварцевый резонатор типа HC49. В табл. 7.13 приведены основные характеристики кварцевых резонаторов HC49 фирмы "Golledge" [4].

Таблица 7.13

Параметр	Значение
Диапазон частот, МГц	1…60
Температурный коэффициент (´10 ^-6,°C^-1)
Точность начальной установки (´10^-6)
Дополнительный годовой уход (´10^-6)
Статическая емкость, пФ
Последовательное сопротивление, Ом	800 (1 МГц)…40 (60 МГц)
Температурный диапазон, °C	– 10…+60

Резонаторы этого типа выпускаются для частот от 1 до 60 МГц, но только до 40 МГц работают на основной гармонике. В табл. 7.14 представлена вся сетка частот резонаторов, работающих на основной частоте.

Таблица 7.14

Частота, МГц
1.00000	4.03200	6.17000	9.00000	11.2895	16.9340	24.5760
1.84320	4.09600	6.40000	9.21600	12.0000	17.7344	26.2080
2.00000	4.19430	6.55360	9.60000	12.2880	18.0000	27.0000
2.04800	4.43361	7.15909	9.83040	13.8750	18.4320	30.0000
2.45760	4.91520	7.20000	10.0000	14.0000	19.6608	32.0000
3.00000	5.00000	7.37280	10.2400	14.7456	20.0000	32.7680
3.27680	5.06880	7.68000	10.2450	15.0000	22.0000	36.0000
3.57954	5.12000	8.00000	10.7000	15.3600	22.1184	40.0000
3.68640	5.82400	8.19200	11.0000	16.0000	23.4000	–
4.00000	6.00000	8.86723	11.0592	16.3840	24.0000	–

Фирма "Golledge" производит резонаторы типа HC49 с точностью начальной установки частоты только 30·10^-6. Важным параметром резонаторов, позволяющим прогнозировать изменение частоты при изменении температуры, является температурный коэффициент. Долговременную стабильность резонатора характеризует дополнительный годовой уход частоты. Все приведенные параметры сертифицированы только в указанном в таблице температурном диапазоне.

Кварцевые резонаторы типа HC49 выпускаются также и в низкопрофильных корпусах HC49-3 (HC49S) и HC49-4, имеется вариант для поверхностного монтажа – HC49S/SMD.

Дата добавления: 2014-12-27