كيفية قياس تردد الكوارتز. مرنان الكوارتز - الهيكل ، مبدأ التشغيل ، كيفية التحقق. فحص رنانين كوارتز في وقت واحد

مرنانات الكوارتز ، مثل معظم مكونات الراديو الأخرى ، من المستحسن التحقق من الأداء قبل استخدامها في ممارسة راديو الهواة. تم نشر واحدة من أبسط المخططات لمثل هذا التحقيق في مجلة راديو الهواة التشيكية. من السهل جدًا تكرار دارة المسبار ، وبالتالي فهي تهم مجموعة واسعة من هواة الراديو.

مخطط مرنان الكوارتز

تعد رنانات الكوارتز من بين أبسط مكونات الراديو ، لكن هواة الراديو ليس لديهم أدوات لاختبارها قبل استخدامها. هذا يؤدي في بعض الأحيان إلى سوء الفهم. ظاهريًا ، قد لا يكون لمرنان الكوارتز أي ضرر ، لكنه لا يعمل في الدائرة. يمكن أن يكون هناك أسباب كثيرة لذلك. على وجه الخصوص ، أحدها هو سقوط الرنان بسبب الإهمال في التعامل معه. سيساعد على إجراء فحص أولي لرنانات الكوارتز حتى قبل استخدامها. تصميم بسيطموضح في .

مرنان الكوارتز المختبر متصل بملامسات K2 (الشكل 1). يتم إنشاء مولد واسع النطاق على الترانزستور T1. إنه مصمم لاختبار الكوارتز ، الذي يكون تردد التشغيل فيه في حدود 1 ... 50 ميجا هرتز. بعد تغيير طفيف في معلمات بعض مكونات الراديو للدائرة ، على وجه الخصوص. C2 و SZ. يمكنك التحقق من الكوارتز الأخرى.

في حالة تشغيل مرنان الكوارتز. يوجد على باعث الترانزستور T1 جهد متناوب عالي التردد. يتم تصحيحه عن طريق الثنائيات D1 و D2 ، وتم تنعيمه بواسطة مكثف C5 وإدخاله في قاعدة الترانزستور الرئيسي T2 ، مما يؤدي إلى فتحه. في نفس الوقت ، يضيء مؤشر LED LD1.

ما هو المولد؟ المولد هو في الأساس جهاز يحول نوعًا من الطاقة إلى نوع آخر. في مجال الإلكترونيات ، يمكنك غالبًا سماع عبارة "مولد الطاقة الكهربائية ، ومولد التردد" وما إلى ذلك.

مذبذب الكوارتز هو مولد تردد ويتضمن. يوجد نوعان أساسيان من المذبذبات البلورية:

تلك التي يمكنها إخراج إشارة جيبية

وتلك التي تنتج موجة مربعة

إشارة الموجة المربعة الأكثر استخدامًا في الإلكترونيات

مخطط بيرس

من أجل إثارة الكوارتز بتردد الرنين ، نحتاج إلى تجميع دائرة. أكثر دارة بسيطةلإثارة الكوارتز - هذا كلاسيكي مولد بيرس، والتي تتكون من واحد فقط حقل التأثير الترانزستوروحزام صغير من أربعة عناصر راديو:

بضع كلمات حول كيفية عمل المخطط. الرسم البياني له موجب تعليقوتبدأ التذبذبات الذاتية في الظهور فيه. ولكن ما هي ردود الفعل الإيجابية؟

في المدرسة ، تم تطعيمكم جميعًا برد فعل مانتو لتحديد ما إذا كان لديك أنبوب أم لا. بعد فترة ، حضرت الممرضات وقياس رد فعل جلدك على هذا اللقاح بمسطرة.

عندما تم إعطاء هذا اللقاح ، كان من المستحيل خدش موقع الحقن. لكنني ، حينها كنت لا أزال قرونًا خضراء ، كنت على الطبل. بمجرد أن بدأت في خدش مكان الحقن بهدوء ، أردت أن أخدش أكثر)) والآن تجمدت سرعة اليد التي خدشت اللقاح في ذروة ما ، لأنني تمكنت من التأرجح بيدي بأقصى تردد يبلغ 15 هيرتز ، التطعيم انتفخت على أرضية ذراعي)) وحتى مرة أخذوني للتبرع بالدم للاشتباه في إصابتي بالسل ، ولكن كما اتضح ، لم يجدوني. فإنه ليس من المستغرب ؛-).

فماذا أقول لكم هنا نكات من الحياة؟ الحقيقة هي أن التطعيم ضد الجرب هو أكثر ردود الفعل إيجابية. أي ، بينما لم أتطرق إليها ، لم أرغب في خدشها. ولكن بمجرد أن خدشت بهدوء ، بدأت أشعر بالحكة أكثر وبدأت أخدش أكثر ، وأصبحت الحكة أكثر ، وهكذا دواليك. إذا لم تكن هناك قيود مادية على يدي ، فمن المؤكد أن موقع التلقيح كان قد أتلف بالفعل. لكنني لم أستطع سوى التلويح بيدي عند تردد أقصى معين. لذا ، فإن مذبذب الكوارتز له نفس المبدأ ؛-). أعطيت دفعة صغيرة ، وتبدأ في التسارع وتتوقف بالفعل فقط عند تردد الرنين الموازي ؛-). دعنا نقول فقط "قيود جسدية".

بادئ ذي بدء ، نحن بحاجة إلى اختيار مغو. أخذت قلبًا حلقيًا وجرحت عدة لفات من سلك MGTF

تم التحكم في العملية برمتها باستخدام مقياس LC ، وتحقيق قيمة اسمية ، كما في الرسم التخطيطي - 2.5 mH. إذا لم تحصل على ما يكفي ، أضاف المنعطفات ، وإذا بالغ في القيمة الاسمية ، فإنه يخفضها. نتيجة لذلك ، حققت المحاثة التالية:

اسمها الصحيح هو.

Pinout من اليسار إلى اليمين: الصرف - المصدر - البوابة

استطرادا غنائي صغير.

لذلك ، قمنا بتجميع مذبذب الكوارتز ، والجهد المطبق ، ويبقى فقط لإزالة الإشارة من خرج المولد الذاتي الصنع. يتولى راسم الذبذبات الرقمي

بادئ ذي بدء ، أخذت الكوارتز إلى أعلى تردد لدي: 32768 ميغا هرتز. لا تخلط بينه وبين ساعة الكوارتز (عنه سيتم مناقشتهاأقل).

في الزاوية اليسرى السفلية ، يوضح لنا الذبذبات التردد:

كما ترون 32.77 ميغا هرتز. الشيء الرئيسي هو أن الكوارتز لدينا على قيد الحياة وتعمل الدائرة!

لنأخذ الكوارتز بتردد 27 ميغا هرتز:

تقلبت قراءاتي. لقطة شاشة لما فعلته:

التردد هو أيضا أكثر أو أقل معروض بشكل صحيح.

حسنًا ، بالمثل ، نتحقق من كل أنواع الكوارتز الأخرى التي أمتلكها.

هنا رسم تذبذب للكوارتز عند 16 ميغا هرتز:

أظهر راسم الذبذبات ترددًا يبلغ 16 ميغا هرتز بالضبط.

هنا قمت بتعيين الكوارتز على 6 ميغا هرتز:

6 ميغا هرتز بالضبط

عند 4 ميغا هرتز:

كل شيء جيد.

حسنًا ، لنأخذ واحدة سوفيتية أخرى بسرعة 1 ميغا هرتز. هذه عن كيفية الشبه:

أعلاه يقول 1000 كيلو هرتز = 1 ميغا هرتز ؛-)

لنلقِ نظرة على شكل الموجة:

عامل!

برغبة قوية ، يمكنك حتى قياس التردد باستخدام مولد تردد صيني:

400 خطأ هيرتز لكوارتز سوفيتي قديم ليس كثيرًا. لكن من الأفضل بالطبع استخدام مقياس تردد احترافي عادي ؛-)

مشاهدة الكوارتز

مع كوارتز الساعة ، رفض مذبذب الكريستال وفقًا لمخطط بيرس العمل.

"ما هي ساعة الكوارتز؟" - أنت تسأل. ساعة الكوارتز عبارة عن كوارتز بتردد 32768 هيرتز. لماذا لها مثل هذا التردد الغريب؟ النقطة المهمة هي أن 32768 يساوي 2 15. يعمل هذا الكوارتز جنبًا إلى جنب مع شريحة عداد 15 بت. هذه هي شريحة K176IE5 الخاصة بنا.

مبدأ تشغيل هذه الدائرة المصغرة هو كما يلي:بعد أن يحصي 32768 نبضة ، يبعث نبضًا على إحدى ساقيه. يظهر هذا الدافع على ساق مع مرنان كوارتز عند 32768 هرتز مرة في الثانية بالضبط. وكما تتذكر ، فإن التذبذب مرة واحدة في الثانية يساوي 1 هرتز. أي ، في هذه المحطة ، سيتم إصدار النبض بتردد 1 هرتز. وإذا كان الأمر كذلك ، فلماذا لا تستخدمه في ساعات؟ ومن هنا جاء الاسم -.

حاليًا ، في ساعات اليد والأدوات المحمولة الأخرى ، تم بناء هذا العداد ورنان الكوارتز في دائرة دقيقة واحدة ولا يوفران عد الثواني فحسب ، بل يوفران أيضًا عددًا من الوظائف الأخرى ، مثل المنبه والتقويم وما إلى ذلك. تسمى هذه الدوائر الدقيقة RTC (رإيال تي ime ج lock) أو مترجمة من ساعة Real Time Clock البرجوازية.

دائرة بيرس لموجة مربعة

لذا ، عد إلى مخطط بيرس. الدائرة السابقة لبيرس تولد إشارة جيبية

ولكن هناك أيضًا دائرة بيرس معدلة لموجة مربعة

وها هي:

يمكن تغيير فئات بعض العناصر المشعة في نطاق واسع إلى حد ما. على سبيل المثال ، يمكن أن تتراوح المكثفات C1 و C2 من 10pF إلى 100pF. هنا القاعدة هي: كلما انخفض تردد الكوارتز ، يجب أن تكون سعة المكثف أقل. بالنسبة لكوارتز الساعة ، يمكن تزويد المكثفات بقيمة اسمية تبلغ 15-18 بيكو فاراد. إذا كان الكوارتز بتردد 1 إلى 10 ميغا هرتز ، فيمكنك وضع 22-56 بيكو فاراد. إذا كنت لا تريد أن تزعج نفسك ، فما عليك سوى وضع مكثفات 22 pF. لن تخمن بالضبط.

ملاحظة صغيرة أيضًا: من خلال تغيير قيمة المكثف C1 ، يمكنك ضبط تردد الرنين في حدود رفيعة جدًا.

يمكن تغيير المقاوم R1 من 1 إلى 20 MΩ ، و R2 من صفر إلى 100 kΩ. هناك أيضًا قاعدة هنا: كلما انخفض تردد الكوارتز ، زادت قيمة هذه المقاومات والعكس صحيح.

يعتمد الحد الأقصى للتردد البلوري الذي يمكن إدخاله في الدائرة على سرعة عاكس CMOS. أخذت شريحة 74HC04. انها ليست سريعة جدا. يتكون من ستة محولات ، لكننا سنستخدم عاكسًا واحدًا فقط:

هنا هو pinout لها:

من خلال توصيل كوارتز الساعة بهذه الدائرة ، أنتج راسم الذبذبات الشكل الموجي التالي:

بالمناسبة ، هل يذكرك هذا الجزء من المخطط بأي شيء؟

أليس هذا الجزء من الدائرة مستخدمًا لتسجيل وحدات التحكم الدقيقة AVR؟

انها الأفضل! كل ما في الأمر أن العناصر المفقودة من الدائرة موجودة بالفعل في عضو الكنيست نفسه ؛-)

مزايا المذبذبات البلورية

مزايا مولدات تردد الكوارتز هي استقرار التردد العالي. في الأساس ، هو 10 -5 - 10 -6 من الاسمي أو ، كما يقولون غالبًا ، جزء في المليون (من اللغة الإنجليزية. جزء في المليون)- أجزاء في المليون ، أي واحد من المليون أو عدد 10 -6. يرجع انحراف التردد في اتجاه أو آخر في مذبذب الكوارتز بشكل أساسي إلى التغيرات في درجة الحرارة المحيطة ، وكذلك إلى شيخوخة الكوارتز. مع تقدم عمر الكوارتز ، يصبح تردد مذبذب الكوارتز أقل قليلاً كل عام بحوالي 1.8 × 10 -7 من القيمة الاسمية. إذا أخذت ، على سبيل المثال ، كوارتز بتردد 10 ميغا هرتز (10000000 هرتز) ووضعته في الدائرة ، فعندئذٍ سينخفض ​​تردده في غضون عام بنحو 2 هرتز ؛-) أعتقد أنه مقبول تمامًا.

حاليًا ، يتم إنتاج مذبذبات الكوارتز في شكل وحدات منتهية. بعض الشركات المنتجة لمثل هذه المولدات تحقق استقرار تردد يصل إلى 10-11 من القيمة الاسمية! ينظر وحدات جاهزةمثل هذا:

أو هكذا

تحتوي وحدات المذبذب البلوري هذه بشكل عام على 4 مخرجات. هنا هو pinout للمذبذب البلوري المربع:

دعنا نتحقق من واحد منهم. تقول 1 ميغا هرتز

هذا هو منظره الخلفي:

هنا هو pinout الخاص به:

من خلال تطبيق جهد ثابت من 3.3 إلى 5 فولت زائد بمقدار 8 ، وسالب في 4 ، من المخرج 5 ، حصلت على تعرج نظيف ، وجميل ، مع تردد مكتوب على مذبذب كوارتز ، أي 1 ميغا هرتز ، مع انبعاثات صغيرة جدًا .

حسنًا ، انظر إليها!

نعم ، وأظهر عداد تردد المولد الصيني التردد الدقيق:

من هذا نستنتج: من الأفضل شراء مذبذب كوارتز جاهز بدلاً من قضاء الكثير من الوقت وإثارة أعصابك لإعداد دائرة بيرس. ستكون دائرة Pierce مناسبة لاختبار الرنانات ولمشاريع DIY المختلفة الخاصة بك.

الرنان هو نظام قادر على الحركات التذبذبية ذات السعة القصوى في ظل ظروف معينة. مرنان الكوارتز - صفيحة من الكوارتز ، عادة ما تكون على شكل خط متوازي ، تعمل على هذا النحو عند تطبيق تيار متناوب (يختلف التردد باختلاف الصفائح). يتم تحديد تردد العمل لهذا الجزء من خلال سمكه. التبعية معكوسة هنا. أنحف اللوحات لها أعلى تردد (لا يتجاوز 50 ميغا هرتز).

في حالات نادرة ، يمكنك تحقيق تردد 200 ميغا هرتز. لا يصلح هذا إلا عند التشغيل بنبرة مفرطة (تردد غير أساسي أعلى من التردد الأساسي). المرشحات الخاصة قادرة على قمع التردد الأساسي للوحة الكوارتز وتسليط الضوء على مضاعفها.

فقط التوافقيات الفردية (اسم آخر للنغمات) مناسبة للعمل. بالإضافة إلى ذلك ، عند استخدامها ، تزداد قراءات التردد عند السعات المنخفضة. عادة ، يصبح الانخفاض تسعة أضعاف في ارتفاع الموجة هو الحد الأقصى. علاوة على ذلك ، يصبح من الصعب اكتشاف التغييرات.

الكوارتز عازل. بالاقتران مع زوج من الأقطاب الكهربائية المعدنية ، يتحول إلى مكثف ، لكن سعته صغيرة ولا جدوى من قياسه. في الرسم التخطيطي ، يُعرض هذا الجزء على شكل مستطيل بلوري بين ألواح المكثف. تتميز صفيحة الكوارتز ، مثلها مثل الأجسام المرنة الأخرى ، بوجود تردد الرنين الخاص بها ، والذي يعتمد على حجمها. الصفائح ذات السماكة الصغيرة لها تردد طنين أعلى. نتيجة لذلك: من الضروري فقط اختيار لوحة مع معلمات مثل التردد الاهتزازات الميكانيكيةسيتزامن مع تردد الجهد المتناوب المطبق على اللوحة. لوحة الكوارتز ، مناسبة فقط عند استخدام التيار المتردد ، لأن العاصمةيمكن أن يثير ضغطًا واحدًا أو فك ضغطًا واحدًا فقط.

نتيجة لذلك ، من الواضح أن الكوارتز هو نظام طنين بسيط للغاية (مع جميع الخصائص المتأصلة في الدوائر التذبذبية) ، لكن هذا لا يقلل على الإطلاق من جودة عمله.

بل إن مرنان الكوارتز أكثر كفاءة. عامل الجودة الخاص به هو 10 5-10 7. تعمل رنانات الكوارتز على زيادة العمر الإجمالي للمكثف بسبب ثباتها الحراري ومتانتها وقابليتها للتصنيع. تمت إضافة سهولة الاستخدام من خلال صغر حجم الأجزاء. لكن الميزة الأكثر أهمية هي القدرة على توفير تردد ثابت.

من بين السلبيات فقط ضيق نطاق تناغم التردد المتاح مع تواتر العناصر الخارجية.

على أي حال ، تحظى رنانات الكوارتز بشعبية كبيرة وتستخدم في الساعات والعديد من الأجهزة الإلكترونية اللاسلكية والأجهزة الأخرى. في بعض البلدان ، يتم تثبيت ألواح الكوارتز مباشرة على الأرصفة ، وينتج الناس الطاقة بمجرد المشي ذهابًا وإيابًا.

مبدأ التشغيل

يتم توفير وظائف مرنان الكوارتز بواسطة التأثير الكهرضغطية. هذه الظاهرة تؤدي إلى الشحنة الكهربائيةفي حالة حدوث تشوه ميكانيكي لبعض أنواع البلورات (تشمل الأنواع الطبيعية الكوارتز والتورمالين). تعتمد قوة الشحنة في هذه الحالة بشكل مباشر على قوة التشوه. وهذا ما يسمى بالتأثير الكهرضغطية المباشر. جوهر التأثير الكهروإجهادي العكسي هو أنه إذا تم تطبيق مجال كهربائي على البلورة ، فسوف يتشوه.

فحص طبي

هناك عدة طرق بسيطة للتحقق من حالة الكوارتز في الحركة. وهنا اثنين منهم:

1. لتحديد حالة الرنان بدقة ، ستحتاج إلى توصيل راسم الذبذبات أو مقياس التردد بمخرج المولد. يمكن حساب البيانات المطلوبة باستخدام أرقام Lissajous. ومع ذلك ، في ظل هذه الظروف ، من الممكن إثارة الحركات التذبذبية للكوارتز عن غير قصد سواء عند الترددات الجوهرية أو الأساسية. يمكن أن يؤدي هذا إلى عدم دقة القياس. يمكن استخدام هذه الطريقة في النطاق من 1 إلى 10 ميجا هرتز.
2. يعتمد تردد المولد على مرنان الكوارتز. عندما يتم تطبيق الطاقة ، ينتج المولد نبضات تتزامن مع تردد الرنين الرئيسي. يتم تمرير سلسلة من هذه النبضات عبر مكثف ، والذي يقوم بتصفية المكون الثابت ، تاركًا النغمات فقط ، ويتم نقل النبضات نفسها إلى مقياس تردد تناظري. يمكن بناؤه بسهولة من ثنائيين ، مكثف ، مقاوم وجهاز قياس ميكرومتر. اعتمادًا على قراءات التردد ، سيتغير الجهد عبر المكثف أيضًا. هذه الطريقةلا تختلف أيضًا في الدقة ويمكن استخدامها فقط في النطاق من 3 إلى 10 ميجا هرتز.

بشكل عام ، لا يمكن إجراء فحص موثوق لرنانات الكوارتز إلا عند استبدالها. نعم ، والاشتباه في حدوث عطل في الرنان في الآلية يكون فقط في الحالة القصوى. على الرغم من أن الأجهزة الإلكترونية المحمولة عرضة للقطرات المتكررة ، إلا أن هذا لا ينطبق.

تُعطى التقلبات أحد أهم الأدوار في العالم الحديث. لذا ، هناك حتى ما يسمى بنظرية الأوتار ، والتي تدعي أن كل شيء من حولنا مجرد موجات. ولكن هناك خيارات أخرى لاستخدام هذه المعرفة ، وأحدها هو مرنان الكوارتز. يحدث أن تفشل أي تقنية بشكل دوري ، وهي ليست استثناءً. كيف تتأكد من أنه بعد حادث سلبي لا يزال يعمل كما ينبغي؟

دعنا نقول كلمة واحدة عن مرنان الكوارتز

مرنان الكوارتز هو نظير لدائرة تذبذبية تعتمد على المحاثة والسعة. لكن هناك فرق بينهما لصالح الأول. كما تعلم ، لتوصيف الدائرة التذبذبية ، يتم استخدام مفهوم عامل الجودة. في مرنان يعتمد على الكوارتز ، يصل إلى قيم عالية جدًا - في حدود 10 5-10 7. بالإضافة إلى ذلك ، يكون أكثر كفاءة للدائرة بأكملها عندما تتغير درجة الحرارة ، مما يؤثر على عمر أطول لأجزاء مثل المكثفات. يتم تعيين رنانات الكوارتز في الرسم التخطيطي على شكل مستطيل عمودي ، وهو "مثبت" بلوحات على كلا الجانبين. ظاهريًا ، في الرسومات ، يشبهون مزيجًا من مكثف ومقاوم.

كيف يعمل مرنان الكوارتز؟

يتم قطع لوحة أو حلقة أو قضيب من بلورة كوارتز. يتم تطبيق قطبين كهربائيين على الأقل ، وهما شرائط موصلة. اللوحة ثابتة ولها تردد الرنين الخاص بها للاهتزازات الميكانيكية. عندما يتم تطبيق الجهد على الأقطاب الكهربائية ، بسبب التأثير الكهروإجهادي ، يحدث الانضغاط أو القص أو الانحناء (اعتمادًا على كيفية قطع الكوارتز). تعمل البلورة المتذبذبة في مثل هذه الحالات مثل المحرِّض. إذا كان تردد الجهد الذي يتم توفيره مساويًا لقيمه الخاصة أو قريبًا جدًا منها ، فستكون هناك حاجة إلى طاقة أقل مع وجود اختلافات كبيرة للحفاظ على التشغيل. الآن يمكننا الانتقال إلى تسليط الضوء على المشكلة الرئيسية ، والتي ، في الواقع ، هي سبب كتابة هذه المقالة حول مرنان الكوارتز. كيف تتحقق من أدائها؟ تم اختيار 3 طرق ، والتي سيتم مناقشتها.

الطريقة رقم 1

هنا ، يلعب الترانزستور KT368 دور المولد. يتم تحديد ترددها بواسطة مرنان الكوارتز. عندما يتم توفير الطاقة ، يبدأ المولد في العمل. إنه يخلق نبضات تساوي وتيرة رنينها الرئيسي. يمر تسلسلها عبر المكثف ، والذي تم تحديده على أنه C3 (100r). يقوم بتصفية مكون التيار المستمر ، ثم يتم نقل النبضة نفسها إلى مقياس تردد تناظري ، مبني على ثنائيات D9B والعناصر السلبية: مكثف C4 (1n) ، والمقاوم R3 (100 كيلو) ومقياس ميكرومتر. تعمل جميع العناصر الأخرى على استقرار الدائرة وبالتالي لا يحترق أي شيء. اعتمادًا على التردد المحدد ، يمكن أن يتغير الجهد الموجود على المكثف C4. هذه طريقة تقريبية إلى حد ما وميزتها سهولة. وبناءً عليه ، كلما زاد الجهد ، زاد تردد الرنان. ولكن هناك بعض القيود: يجب أن تجربها في هذه الدائرة فقط إذا كانت في النطاق التقريبي من ثلاثة إلى عشرة ميجاهرتز. فحص رنانات الكوارتز التي تتجاوز هذه القيم في الوقت الحالي لا تندرج تحت إلكترونيات هواة الراديو ، ولكن سيتم النظر في الرسم أدناه ، والذي يتراوح من 1 إلى 10 ميجاهرتز.

الطريقة رقم 2

لزيادة الدقة ، يمكنك توصيل مقياس التردد أو الذبذبات بمخرج المولد. بعد ذلك سيكون من الممكن حساب المؤشر المطلوب باستخدام أرقام Lissajous. لكن ضع في اعتبارك أنه في مثل هذه الحالات ، يكون الكوارتز متحمسًا ، سواء عند التوافقيات أو التردد الأساسي ، والذي بدوره يمكن أن يعطي انحرافًا كبيرًا. انظر إلى المخططات المعطاة (هذا والمخطط السابق). كما ترى ، هناك طرق مختلفةابحث عن تردد ، ثم عليك أن تجرب. الشيء الرئيسي هو اتباع احتياطات السلامة.

فحص رنانين كوارتز في وقت واحد

ستتيح لك هذه الدائرة تحديد ما إذا كانت مقاومات الكوارتز التي تعمل في نطاق واحد إلى عشرة ميجاهرتز تعمل أم لا. أيضًا ، بفضله ، يمكنك التعرف على إشارات الصدمة التي تنتقل بين الترددات. لذلك ، لا يمكنك تحديد الأداء فحسب ، بل يمكنك أيضًا تحديد مقاومات الكوارتز الأكثر ملاءمة لبعضها البعض من حيث أدائها. يتم تنفيذ الدائرة بمذبذبين رئيسيين. أولهم يعمل مع مرنان الكوارتز ZQ1 ويتم تنفيذه على ترانزستور KT315B. للتحقق من الأداء ، يجب أن يكون جهد الخرج أكبر من 1.2 فولت ، ويجب أن تضغط على زر SB1. يتوافق المؤشر المحدد مع إشارة عالية المستوى ووحدة منطقية. اعتمادًا على مرنان الكوارتز ، يمكن زيادة القيمة المطلوبة للاختبار (من الممكن زيادة الجهد لكل اختبار بمقدار 0.1A-0.2V إلى القيمة الموصى بها في تعليمات رسميةعلى استخدام الآلية). في هذه الحالة ، سيكون الإخراج DD1.2 1 و DD1.3 - 0. أيضًا ، عند الإبلاغ عن تشغيل المذبذب البلوري ، سيضيء HL1 LED. الآلية الثانية تعمل بشكل مشابه وسيتم الإبلاغ عنها بواسطة HL2. إذا تم تشغيلهما في نفس الوقت ، فسيظل مصباح HL4 LED قيد التشغيل.

عند مقارنة ترددات مولدين ، يتم إرسال إشارات الخرج الخاصة بهما من DD1.2 و DD1.5 إلى DD2.1 DD2.2. عند مخرجات المحولات الثانية ، تتلقى الدائرة إشارة معدلة بعرض النبضة من أجل مقارنة الأداء بعد ذلك. يمكنك رؤية هذا بصريًا عن طريق وميض HL4 LED. لتحسين الدقة ، أضف عداد تردد أو راسم الذبذبات. إذا كانت المؤشرات الحقيقية تختلف بالكيلوهيرتز ، ثم لتحديد كوارتز عالي التردد ، اضغط على زر SB2. ثم ينقص الرنان الأول قيمه ، وستكون نغمة دقات الإشارات الضوئية أقل. ثم يمكننا القول بثقة أن ZQ1 أعلى تردد من ZQ2.

ميزات الشيكات

عند التحقق دائمًا:

1. اقرأ التعليمات التي يحتوي عليها مرنان الكوارتز ؛
2. التزم باحتياطات السلامة.

أسباب الفشل المحتملة

هناك عدة طرق لتعطيل مرنان الكوارتز. بعض من أكثرها شيوعًا تستحق المراجعة لتجنب أي مشاكل في المستقبل:

1. يسقط من ارتفاع. السبب الأكثر شيوعًا. تذكر: من الضروري دائمًا الحفاظ على مكان العمل بترتيب مثالي ومراقبة أفعالك.
2. وجود جهد ثابت. بشكل عام ، لا تخاف منه رنانات الكوارتز. لكن كانت هناك سوابق. للتحقق من الأداء ، قم بتشغيل مكثف 1000 mF على التوالي - ستعيده هذه الخطوة إلى التشغيل أو تتجنب العواقب السلبية.
3. سعة الإشارة عالية جدًا. يمكنك حل هذه المشكلة بطرق مختلفة:

• خذ تردد التوليد قليلاً إلى الجانب بحيث يختلف عن المؤشر الرئيسي للرنين الميكانيكي للكوارتز. هذا خيار أكثر صعوبة.
• قلل عدد الفولتات التي تغذي المولد نفسه. هذا هو الخيار الأسهل.
• تحقق مما إذا كان مرنان الكوارتز معطلاً حقًا. لذلك ، قد يكون سبب انخفاض النشاط هو التدفق أو الجسيمات الغريبة (في هذه الحالة ، من الضروري تنظيفه جيدًا). قد يكون أيضًا أن العزل قد تم استخدامه بنشاط كبير ، وفقد خصائصه. لفحص التحكم في هذا العنصر ، يمكنك لحام "ثلاث نقاط" على KT315 والتحقق من المحور (في نفس الوقت ، يمكن مقارنة النشاط).

خاتمة

ناقش المقال كيفية التحقق من أداء هذه العناصر. الدوائر الكهربائية، مثل تردد مرنان الكوارتز ، وكذلك ممتلكاتهم. كما تمت مناقشة سبل تكوين المعلومات اللازمة أسباب محتملةلماذا فشلوا أثناء العملية. ولكن لتجنب العواقب السلبية ، اعمل دائمًا برأس واضح - وبعد ذلك سيكون عمل مرنان الكوارتز أقل إزعاجًا.

مرنان الكوارتز كيفية التحقق؟ فحص رنانات الكوارتز

تُعطى التقلبات أحد أهم الأدوار في العالم الحديث. لذا ، هناك حتى ما يسمى بنظرية الأوتار ، والتي تدعي أن كل شيء من حولنا مجرد موجات. ولكن هناك خيارات أخرى لاستخدام هذه المعرفة ، وأحدها هو مرنان الكوارتز. يحدث أنه بغض النظر عن التقنية التي تفشل من وقت لآخر ، فهي ليست استثناء هنا. كيف تتأكد من أنه بعد حادث سلبي لا يزال يعمل كما ينبغي؟

دعنا نقول كلمة واحدة عن مرنان الكوارتز

مرنان الكوارتز هو نظير لدائرة تذبذبية تعتمد على المحاثة والسعة. لكن بينهما اختلاف لصالح الأول. كما هو واضح ، بالنسبة لخاصية الدائرة التذبذبية ، يتم استخدام مفهوم عامل الجودة. في مرنان يعتمد على الكوارتز ، يحقق قيمًا كبيرة جدًا - في حدود 10 5-10 7. بالإضافة إلى ذلك ، يكون أكثر كفاءة للدائرة بأكملها عندما تتغير درجة الحرارة ، مما يؤثر على عمر أطول لأجزاء مثل المكثفات. يتم تعيين رنانات الكوارتز في الرسم التخطيطي على شكل مستطيل موضوع عموديًا ، وهو "مثبت" بلوحات على كلا الجانبين. ظاهريًا ، في الرسومات ، يشبهون مزيجًا من مكثف ومقاوم.

كيف يعمل مرنان الكوارتز؟

يتم قطع لوحة أو حلقة أو قضيب من بلورة كوارتز. يتم تطبيق قطبين كهربائيين على الأقل ، وهما شرائط موصلة. اللوحة ثابتة ولها تردد الرنين الخاص بها للاهتزازات الميكانيكية. عندما يتم تطبيق الجهد على الأقطاب الكهربائية ، بسبب التأثير الكهروإجهادي ، يحدث الضغط أو القص أو الانحناء (اعتمادًا على كيفية قطع الكوارتز). تعمل البلورة المتذبذبة في مثل هذه الحالات مثل المحرِّض. إذا كان تردد الجهد الذي يتم توفيره مساويًا لقيمه أو قريبًا جدًا منها ، فإن أقل قدر من الطاقة مطلوب مع وجود اختلافات كبيرة للحفاظ على التشغيل. الآن يمكنك الركض إلى ضوء العقبة الرئيسية ، بسبب هذا ، في الواقع ، يتم كتابة هذه المقالة حول مرنان الكوارتز. كيف يفحصأدائها؟ تم اختيار 3 طرق ، والتي سيتم مناقشتها.

الطريقة رقم 1

اقرأ أيضا

هنا يلعب الترانزستور KT368 دور المولد. يتم تحديد ترددها بواسطة مرنان الكوارتز. عندما يتم توفير الطاقة ، يبدأ المولد في العمل. إنه يخلق نبضات تساوي وتيرة رنينها الرئيسي. يمر تسلسلها عبر المكثف ، والذي تم تحديده على أنه C3 (100r). يقوم بتصفية مكون التيار المستمر ، ثم يتم نقل النبضة نفسها إلى مقياس تردد تناظري ، مبني على ثنائيات D9B وعناصر سلبية: مكثف C4 (1n) ، المقاوم R3 (100 كيلو) ومقياس ميكرومتر. تعمل جميع العناصر الأخرى على استقرار الدائرة وبالتالي لا يحترق أي شيء. اعتمادًا على التردد المحدد ، يمكن أن يتغير الجهد الموجود على المكثف C4. هذه طريقة إرشادية إلى حد ما وميزتها السهولة. وبناءً عليه ، كلما زاد الجهد ، زاد تردد الرنان. ولكن هناك بعض القيود: يجب أن تجربها في هذه الدائرة فقط إذا كانت في النطاق التقريبي من 3 إلى 10 ميجاهرتز. فحص رنانات الكوارتز، والتي تتجاوز هذه القيم ، لا تندرج عادةً ضمن إلكترونيات الهواة الراديوية ، ولكن سيتم النظر في رسم مع طيف من 1-10 ميجاهرتز.

كيفية اختبار مرنان الكوارتز

النمط المعتاد لـ الفحوصاترنانات الكوارتز ، وإذا أضفت إلى الدائرة المقياس المتعددمع القدرة على القياس ...

فحص رنانات الكوارتز

النمط المعتاد لـ الفحوصاتأداء رنانات الكوارتز ، وكذلك الإمكانية الفحوصاتتكرار...

الطريقة رقم 2

لزيادة الدقة ، يمكنك توصيل مقياس التردد أو الذبذبات بمخرج المولد. بعد ذلك سيكون من الممكن حساب المؤشر المطلوب باستخدام أرقام Lissajous. لكن ضع في اعتبارك أنه في مثل هذه الحالات ، يكون الكوارتز متحمسًا ، سواء عند التوافقيات أو التردد الأساسي ، والذي بدوره يمكن أن يعطي انحرافًا كبيرًا. انظر إلى المخططات أعلاه (هذا والرسم السابق). ترى ، هناك طرق مختلفة للعثور على التردد ، وهنا عليك التجربة. الشيء الرئيسي هو اتباع احتياطات السلامة.

التحقق من اثنين في وقت واحد رنانات الكوارتز

اقرأ أيضا

ستتيح لك هذه الدائرة معرفة ما إذا كان اثنان من مقاومات الكوارتز التي تعمل في النطاق من 1 إلى 10 ميجاهرتز تعمل أم لا. وبفضله أيضًا ، يمكنك معرفة إشارات الصدمة التي تنتقل بين الترددات. لذلك ، لا يمكنك العثور على قابلية التشغيل فحسب ، بل يمكنك أيضًا تحديد مقاومات الكوارتز الأكثر ملاءمة لبعضها البعض من حيث أدائها. يتم تنفيذ الدائرة باستخدام مذبذبين رئيسيين. أولهم يعمل مع مرنان الكوارتز ZQ1 ويتم تنفيذه على ترانزستور KT315B. لهذا السبب يفحصالأداء ، يجب أن يكون جهد الخرج أكبر من 1.2 فولت ، ويجب الضغط على الزر SB1. يتوافق المؤشر المشار إليه مع إشارة أعلى مستوى ووحدة منطقية. اعتمادًا على مرنان الكوارتز ، يمكن زيادة القيمة المطلوبة للفحص (يمكنك زيادة الجهد لكل فحص بمقدار 0.1A-0.2V إلى ذلك الموصى به في التعليق التوضيحي الرسمي حول استخدام الآلية). مع كل هذا ، سيكون الإخراج DD1.2 1 و DD1.3 - 0. أيضًا ، عند الإبلاغ عن تشغيل مذبذب الكوارتز ، سوف يضيء HL1 LED. الآلية الثانية تعمل بشكل مشابه وسيتم إبلاغ HL2. إذا قمت ببدء تشغيلها على الفور ، فسيظل مصباح HL4 LED مضاءًا.

عند مقارنة ترددات مولدين ، يتم إرسال إشارات الخرج من DD1.2 و DD1.5 إلى DD2.1 DD2.2. عند مخرجات المحولات الثانية ، تتلقى الدائرة إشارة معدلة بعرض النبضة لمقارنة الخصائص لاحقًا. يمكنك رؤية هذا بصريًا بمساعدة وميض HL4 LED. لتحسين الدقة ، أضف مقياس تردد أو راسم الذبذبات. إذا كانت الخصائص الفعلية تختلف بالكيلوهيرتز ، ثم لتحديد كوارتز تردد أكثر ، اضغط على زر SB2. ثم ينقص الرنان الأول قيمه ، وستكون نغمة دقات الإشارات الضوئية أقل. ثم يمكننا القول بثقة أن ZQ1 أكثر تكرارًا من ZQ2.

عند التحقق دائمًا:

1. اقرأ التعليق التوضيحي الذي يحتويه مرنان الكوارتز ؛
2. التزم باحتياطات السلامة.

أسباب الفشل المحتملة

هناك العديد من الطرق للحصول على الخاص بك مرنان الكوارتزخارج الخدمة. يجدر التعرف على بعض أكثرها شيوعًا لتجنب أي مشاكل في المستقبل:

1. يسقط من ارتفاع. السبب الأكثر شيوعًا. تذكر: تحتاج دائمًا إلى الحفاظ على مكان العمل بترتيب مثالي ومراقبة أفعالك.
2. وجود جهد ثابت. بشكل عام ، لا تخاف منه رنانات الكوارتز. لكن كانت هناك سوابق. للتحقق من الأداء ، قم بتشغيل مكثف 1000 mF بدوره - ستعيده هذه الخطوة إلى التشغيل أو تتجنب العواقب السلبية.
3. سعة إشارة عالية جدًا. يمكن حل هذه المشكلة بعدة طرق:

• خذ تردد التوليد قليلاً إلى الجانب بحيث يختلف عن المؤشر الرئيسي للرنين الميكانيكي للكوارتز. هذا خيار أكثر صعوبة.
• قلل عدد الفولتات التي تغذي المولد نفسه. هذا هو الخيار الأسهل.
• تحقق مما إذا كان بالخارج مرنان الكوارتزحقا خارج النظام. لذلك ، قد يكون أحد المتطلبات الأساسية لانخفاض النشاط هو التدفق أو الجسيمات الغريبة (في هذه الحالة ، يجب تنظيفها تمامًا). قد يكون أيضًا أن العزل قد تم استخدامه بشكل مكثف للغاية ، وفقد خصائصه. لفحص التحكم في هذه النقطة ، يمكنك لحام "ثلاث نقاط" على KT315 والتحقق من المحور (يمكنك مقارنة النشاط على الفور).