Kuinka mitata kvartsitaajuutta. Kvartsiresonaattori - rakenne, toimintaperiaate, kuinka tarkistaa. Tarkastetaan kahta kvartsiresonaattoria kerralla

Kvartsiresonaattorien, kuten useimpien muiden radiokomponenttien, toimivuus on suositeltavaa testata ennen niiden käyttöä radioamatööritoiminnassa. Yksi tällaisen luotain yksinkertaisimmista piireistä julkaistiin tšekkiläisessä radioamatöörilehdessä. Anturipiiri on äärimmäisen yksinkertainen toistaa, joten se kiinnostaa laajaa joukkoa radioamatööreita.

Kvartsiresonaattoripiiri

Kvartsiresonaattorit ovat yksinkertaisimpia radiokomponentteja, mutta radioamatööreillä ei käytännössä ole laitteistoa testata niitä ennen käyttöä. Tämä johtaa joskus väärinkäsityksiin. Ulkoisesti kvartsiresonaattorissa ei ehkä ole vaurioita, mutta se ei toimi piirissä. Tähän voi olla monia syitä. Erityisesti yksi niistä on resonaattorin putoaminen huolimattomasta käsittelystä. Se auttaa suorittamaan kvartsiresonaattoreiden alustavan tarkastuksen ennen niiden käyttöä. yksinkertainen muotoilu, kuvattu kohdassa.

Testattava kvartsiresonaattori on kytketty koskettimiin K2 (kuva 1). Transistorille T1 valmistetaan laaja-alainen generaattori. Se on suunniteltu testaamaan kvartsia, joiden toimintataajuus on 1...50 MHz. Muutettuaan hieman erityisesti piirin joidenkin radiokomponenttien parametreja. C2 ja NW. Voit tarkistaa myös muut kvartsit.

Siinä tapauksessa, että kvartsiresonaattori on toiminnassa. Transistorin T1 emitterissä on suurtaajuinen vaihtojännite. Se tasasuuntautuu diodeilla D1, D2, tasoitetaan kondensaattorilla C5 ja syötetään avaintransistorin T2 kantaan vapauttaen sen. Samalla LED LD1 syttyy.

Mikä on generaattori? Generaattori on pohjimmiltaan laite, joka muuntaa yhden tyyppisen energian toiseksi. Elektroniikassa voit usein kuulla lauseen "sähköenergiageneraattori, taajuusgeneraattori" jne.

Kideoskillaattori on taajuusgeneraattori ja sisältää. Pohjimmiltaan kideoskillaattorit ovat kahta tyyppiä:

ne, jotka voivat tuottaa siniaaltosignaalin

ja ne, jotka tuottavat neliöaaltosignaalin

Elektroniikassa yleisimmin käytetty signaali on neliöaalto.

Piercen suunnitelma

Kvartsin virittämiseksi resonanssitaajuudella meidän on koottava piiri. Eniten yksinkertainen piiri jännittävälle kvartsille - tämä on klassikko Pierce generaattori, joka koostuu vain yhdestä kenttäefektitransistori ja pieni neljän radioelementin valjaat:

Muutama sana järjestelmän toiminnasta. Kaaviossa on positiivinen Palaute ja siinä alkaa ilmetä itsevärähtelyjä. Mutta mitä on positiivinen palaute?

Koulussa teidät kaikki rokotettiin Mantoux-testiä varten, jotta voidaan määrittää, oliko teillä putki vai ei. Jonkin ajan kuluttua hoitajat tulivat ja mittasivat viivaimella ihoreaktiosi tähän rokotukseen.

Kun tämä rokote annettiin, pistoskohdan raapiminen oli kiellettyä. Mutta minä, silloin vielä uusi kaveri, en välittänyt. Heti kun aloin hiljaa raapimaan pistoskohtaa, halusin raapia vielä enemmän)) Ja niin rokotetta raapivan käden nopeus jäätyi johonkin huippuun, koska pystyin värähtelemään kättäni maksimitaajuudella 15 hertsiä. . Rokotus käteni turvosivat lattiaan asti)) Ja jopa kerran he veivät minut luovuttamaan verta tuberkuloosia epäiltynä, mutta kuten kävi ilmi, he eivät löytäneet sitä. Eipä yllätä ;-).

Joten miksi kerron sinulle vitsejä elämästä täällä? Tosiasia on, että tämä syyhyrokote on positiivisin palaute. Eli niin kauan kuin en koskenut siihen, en halunnut naarmuttaa sitä. Mutta heti kun raaputin sitä hiljaa, se alkoi kutittaa enemmän ja minä aloin raapia enemmän, ja se alkoi kutittaa vielä enemmän ja niin edelleen. Jos käsivarteeni ei olisi fyysisiä rajoituksia, niin rokotuspaikka olisi varmasti jo kulunut lihaa myöten. Mutta heilutin kättäni vain tietyllä maksimitaajuudella. Eli sama periaate pätee kvartsioskillaattoriin ;-). Anna pieni impulssi ja se alkaa kiihtyä ja pysähtyy vain rinnakkaisresonanssitaajuudella ;-). Kutsutaan sitä "fyysiseksi rajoitukseksi".

Ensinnäkin meidän on valittava induktori. Otin toroidisen ytimen ja käämin useita kierroksia MGTF-langasta

Koko prosessia ohjattiin LC-mittarilla, jolloin saavutettiin kaavion mukainen nimellisarvo - 2,5 mH. Jos se ei riittänyt, hän lisäsi kierroksia; jos hän liioitteli, niin hän vähensi sitä. Tuloksena saavutin seuraavan induktanssin:

Sen oikea nimi on: .

Pinout vasemmalta oikealle: Viemäri – Lähde – Portti

Pieni lyyrinen poikkeama.

Joten, olemme koonneet kvartsioskillaattorin, käyttäneet jännitettä, jäljellä on vain poistaa signaali kotitekoisen generaattorimme lähdöstä. Digitaalinen oskilloskooppi alkaa toimia

Ensinnäkin otin kvartsin korkeimmalle taajuudelle, joka minulla on: 32 768 megahertsiä. Älä sekoita sitä kellokvartsiin (sitä puhumme alla).

Vasemmassa alakulmassa oskilloskooppi näyttää meille taajuuden:

Kuten näet, 32,77 megahertsiä. Pääasia, että kvartsimme on elossa ja piiri toimii!

Otetaan kvartsi taajuudella 27 megahertsiä:

Lukemani hyppäsi ympäriinsä. Otin kuvakaappauksen, mitä onnistuin:

Taajuuskin näytettiin enemmän tai vähemmän oikein.

No, tarkistamme kaikki muut kvartsit, jotka minulla on samalla tavalla.

Tässä on oskilogrammi kvartsista 16 megahertsillä:

Oskilloskooppi näytti tarkalleen 16 megahertsin taajuutta.

Tässä asetin kvartsin 6 megahertsiin:

Täsmälleen 6 megahertsiä

4 megahertsillä:

Kaikki hyvin.

Otetaanpa toinen neuvostoliittolainen 1 megahertsin taajuudella. Tältä se näyttää:

Yläosassa lukee 1000 kilohertsiä = 1 megahertsi ;-)

Katsotaanpa oskillogrammia:

Työntekijä!

Jos todella haluat, voit jopa mitata taajuuden kiinalaisella generaattoritaajuusmittarilla:

400 hertsin virhe ei ole kovin suuri vanhalle Neuvostoliiton kvartsille. Mutta parempi tietysti käyttää tavallista ammattitaajuusmittaria ;-)

Tunnin kvartsi

Kellokvartsilla Pierce-kaavion mukainen kvartsioskillaattori kieltäytyi toimimasta.

"Millainen kellokvartsi tämä on?" - kysyt. Tuntikvartsi on kvartsia, jonka taajuus on 32 768 hertsiä. Miksi sillä on niin outo taajuus? Asia on, että 32 768 on 2 15. Tämä kvartsi on yhdistetty 15-bittiseen laskurisirun kanssa. Tämä on K176IE5-mikropiirimme.

Tämän mikropiirin toimintaperiaate on seuraava: sKun se on laskenut 32 768 pulssia, se lähettää pulssin toiseen jalkaan. Tämä pulssi ilmestyy 32 768 hertsin kvartsikiteelle täsmälleen kerran sekunnissa. Ja kuten muistat, värähtely kerran sekunnissa on 1 hertsi. Eli tällä jalalla pulssi annetaan taajuudella 1 Hz. Ja jos näin on, niin miksi et käyttäisi sitä kelloissa? Tästä nimi tuli.

Tällä hetkellä rannekelloissa ja muissa mobiililaitteissa tämä laskuri ja kvartsiresonaattori on sisäänrakennettu yhdelle sirulle ja ne tarjoavat paitsi sekuntien laskennan, myös joukon muita toimintoja, kuten herätyskellon, kalenterin jne. Tällaisia ​​mikropiirejä kutsutaan RTC (R eal T Olen C lukko) tai käännettynä porvarillisesta Real Time Clockista.

Pierce piiri neliöaalto

Joten, palataan Peircen suunnitelmaan. Edellinen Pierce-piiri tuottaa sinimuotoisen signaalin

Mutta neliöaaltoa varten on myös muokattu Pierce-piiri

Ja tässä hän on:

Joidenkin radioelementtien arvoja voidaan muuttaa melko laajalla alueella. Esimerkiksi kondensaattorit C1 ja C2 voivat olla alueella 10 - 100 pF. Sääntö tässä on tämä: mitä pienempi kvartsitaajuus, sitä pienempi kondensaattorin kapasitanssin tulisi olla. Kellokiteille voidaan toimittaa kondensaattoreita, joiden nimellisarvo on 15-18 pF. Jos kvartsin taajuus on 1-10 megahertsiä, voit asettaa sen arvoon 22-56 pF. Jos et halua vaivautua, asenna vain kondensaattorit, joiden kapasiteetti on 22 pF. Et todellakaan voi mennä pieleen.

Huomaa myös pieni vinkki: muuttamalla kondensaattorin C1 arvoa voit säätää resonanssitaajuutta erittäin hienoissa rajoissa.

Vastus R1 voidaan muuttaa 1:stä 20 MOhmiin ja R2 nollasta 100 kOhmiin. Tässä on myös sääntö: mitä pienempi kvartsitaajuus, sitä suurempi on näiden vastusten arvo ja päinvastoin.

Suurin kidetaajuus, joka voidaan liittää piiriin, riippuu CMOS-invertterin nopeudesta. Otin 74HC04-sirun. Se ei ole kovin nopeavaikutteinen. Koostuu kuudesta invertteristä, mutta käytämme vain yhtä invertteriä:

Tässä sen pinout:

Kytkettyään kellokvartsin tähän piiriin oskilloskooppi tuotti seuraavan oskilogrammin:

Muuten, muistuttaako tämä kaavion osa sinua jostain?

Eikö tätä piirin osaa käytetä AVR-mikro-ohjainten kellottamiseen?

Hän on se! Kyse on vain siitä, että piirin puuttuvat elementit ovat jo itse MK:ssa;-)

Kideoskillaattorien edut

Kvartsitaajuusoskillaattorien etuna on niiden korkeataajuinen stabiilisuus. Pohjimmiltaan se on 10 -5 - 10 -6 nimellisarvosta tai, kuten usein sanotaan, ppm (englanniksi. miljoonasosa)- miljoonasosia, eli miljoonasosa tai luku 10 -6. Kvartsioskillaattorin taajuuden poikkeama suuntaan tai toiseen liittyy pääasiassa ympäristön lämpötilan muutoksiin sekä kvartsin vanhenemiseen. Kvartsin ikääntyessä kvartsioskillaattorin taajuus pienenee joka vuosi noin 1,8x10 -7 nimellisarvosta. Jos esimerkiksi otan kvartsia taajuudella 10 megahertsiä (10 000 000 hertsiä) ja laittaisin sen piiriin, niin sen taajuus laskee vuodessa noin 2 hertsiä;-) se on mielestäni melko siedettävää.

Tällä hetkellä kvartsioskillaattorit valmistetaan kokonaisina moduuleina. Jotkut tällaisia ​​generaattoreita valmistavat yritykset saavuttavat taajuusvakauden jopa 10 -11 nimellisarvosta! Katso valmiita moduuleja näin:

tai niin

Tällaisissa kideoskillaattorimoduuleissa on pääasiassa 4 lähtöä. Tässä on nelikulmaisen kideoskillaattorin pinout:

Tarkastetaan yksi niistä. Siinä lukee 1 MHz

Tässä hänen näkymänsä takaa:

Tässä sen pinout:

Käyttämällä vakiojännitettä 3,3 - 5 volttia plus 8 ja miinus 4, lähdöstä 5 sain puhtaan, sileän, kauniin neliöaallon, jonka taajuus oli kirjoitettu kvartsioskillaattoriin, eli 1 megahertsi. erittäin pienet päästöt.

No, tämä on näky kipeille silmille!

Ja kiinalainen generaattori-taajuusmittari näytti tarkan taajuuden:

Tästä päätämme: on parempi ostaa valmis kvartsioskillaattori kuin tuhlata paljon aikaa ja hermoja Pierce-piirin asettamiseen. Piercen piiri sopii resonaattorien testaamiseen ja erilaisiin kotitekoisiin projekteihin.

Resonaattori on järjestelmä, joka kykenee värähtelemään suurimmalla amplitudilla tietyissä olosuhteissa. Kvartsiresonaattori - kvartsilevy, yleensä suuntaissärmiön muotoinen, toimii tällä tavalla, kun vaihtovirtaa käytetään (taajuus on erilainen eri levyillä). Tämän osan toimintataajuus määräytyy sen paksuuden mukaan. Tässä riippuvuus on päinvastainen. Ohuimmilla levyillä on korkein taajuus (enintään 50 MHz).

Harvinaisissa tapauksissa voidaan saavuttaa 200 MHz taajuus. Tämä on sallittua vain, kun työstetään ylisäveltä (pieni taajuus korkeampi kuin pääääni). Erikoissuodattimet pystyvät vaimentamaan kvartsilevyn perustaajuuden ja korostamaan sen monisävytaajuutta.

Vain parittomat harmoniset (toinen nimi yliääneille) soveltuvat toimintaan. Lisäksi niitä käytettäessä taajuuslukemat kasvavat pienemmillä amplitudeilla. Tyypillisesti maksimi on yhdeksänkertainen aallonkorkeuden lasku. Lisäksi muutoksia on vaikea havaita.

Kvartsi on eriste. Yhdessä metallielektrodiparin kanssa se muuttuu kondensaattoriksi, mutta sen kapasiteetti on pieni eikä sitä kannata mitata. Kaaviossa tämä osa näkyy kiteisenä suorakulmiona kondensaattorilevyjen välissä. Kvartsilevylle, kuten muillekin elastisille kappaleille, on ominaista sen oma resonanssitaajuus sen koosta riippuen. Ohuilla levyillä on korkeampi resonanssitaajuus. Seurauksena: sinun tarvitsee vain valita levy sellaisilla parametreilla, joilla taajuus mekaanisia tärinöitä olisi sama kuin levyyn syötetyn vaihtojännitteen taajuus. Kvartsikiekko, sopii vain vaihtovirtaa käytettäessä, koska DC. voi aiheuttaa vain yhden puristuksen tai purkamisen.

Tämän seurauksena on selvää, että kvartsi on hyvin yksinkertainen resonanssijärjestelmä (jolla on kaikki värähtelypiireille ominaiset ominaisuudet), mutta tämä ei heikennä sen työn laatua.

Kvartsiresonaattori on vielä tehokkaampi. Sen laatutekijä on 10 5 - 10 7. Kvartsiresonaattorit pidentävät kondensaattorin yleistä käyttöikää lämpötilavakauden, kestävyyden ja valmistettavuuden ansiosta. Osien pieni koko helpottaa myös käyttöä. Mutta tärkein etu on kyky tarjota vakaa taajuus.

Ainoat haitat ovat nykyisen taajuuden kapea viritys ulkoisten elementtien taajuudella.

Joka tapauksessa kvartsiresonaattorit ovat erittäin suosittuja ja niitä käytetään kelloissa, lukuisissa radioelektroniikassa ja muissa laitteissa. Joissakin maissa kvartsilevyt asennetaan suoraan jalkakäytäville, ja ihmiset tuottavat energiaa yksinkertaisesti kävelemällä edestakaisin.

Toimintaperiaate

Kvartsiresonaattorin toiminnot saadaan aikaan pietsosähköisellä efektillä. Tämä ilmiö provosoi tapahtuman sähkövaraus jos tietyntyyppisten kiteiden mekaaninen muodonmuutos tapahtuu (luonnollisia ovat kvartsi ja turmaliini). Varauksen voima on suoraan riippuvainen muodonmuutosvoimasta. Tätä kutsutaan suoraksi pietsosähköiseksi efektiksi. Käänteisen pietsosähköisen vaikutuksen ydin on, että jos kide altistuu sähkökentälle, se deformoituu.

Toimivuuden tarkistus

Kvartsin kunnon tarkistamiseksi liikkeessä on useita yksinkertaisia ​​menetelmiä. Tässä on pari niistä:

1. Jotta resonaattorin tila voidaan määrittää tarkasti, sinun on kytkettävä oskilloskooppi tai taajuusmittari generaattorin lähtöön. Tarvittavat tiedot voidaan laskea Lissajous-lukujen avulla. Tällaisissa olosuhteissa on kuitenkin mahdollista vahingossa herättää kvartsin värähteleviä liikkeitä sekä yliääni- että perustaajuuksilla. Tämä voi aiheuttaa epätarkkoja mittauksia. Tätä menetelmää voidaan käyttää alueella 1 - 10 MHz.
2. Generaattorin toimintataajuus riippuu kvartsiresonaattorista. Kun energiaa syötetään, generaattori tuottaa pulsseja, jotka ovat yhtäpitäviä pääresonanssin taajuuden kanssa. Sarja näistä pulsseista johdetaan kondensaattorin läpi, joka suodattaa pois DC-komponentin jättäen vain ylisävyjä, ja itse pulssit välitetään analogiselle taajuusmittarille. Se voidaan helposti rakentaa kahdesta diodista, kondensaattorista, vastuksesta ja mikroampeerimittarista. Taajuuslukemista riippuen myös kondensaattorin jännite muuttuu. Tämä menetelmä ei myöskään eroa tarkkuudesta ja sitä voidaan käyttää vain alueella 3 - 10 MHz.

Yleensä kvartsiresonaattorien luotettava testaus voidaan suorittaa vain, kun ne vaihdetaan. Ja sinun tulee epäillä mekanismin resonaattorin rikkoutumista vain viimeisenä keinona. Tämä ei kuitenkaan koske kannettavaa elektroniikkaa, joka on alttiina usein putoaville.

Värähtelyt ovat yksi tärkeimmistä rooleista moderni maailma. On siis olemassa jopa niin kutsuttu merkkijonoteoria, joka väittää, että kaikki ympärillämme on vain aaltoja. Mutta tämän tiedon käyttämiseen on muitakin vaihtoehtoja, ja yksi niistä on kvartsiresonaattori. Sattuu vain niin, että kaikki laitteet vioittuvat ajoittain, eivätkä ne ole poikkeus. Kuinka voit varmistaa, että negatiivisen tapahtuman jälkeen se toimii edelleen niin kuin pitää?

Sanotaanpa muutama sana kvartsiresonaattorista

Kvartsiresonaattori on värähtelypiirin analogi, joka perustuu induktanssiin ja kapasitanssiin. Mutta niiden välillä on ero ensimmäisen hyväksi. Kuten tiedetään, laatutekijän käsitettä käytetään karakterisoimaan värähtelevää piiriä. Kvartsipohjaisessa resonaattorissa se saavuttaa erittäin korkeat arvot - alueella 10 5 - 10 7 . Lisäksi se on tehokkaampi koko piirille lämpötilan muuttuessa, mikä johtaa osien, kuten kondensaattoreiden, pidempään käyttöikään. Kvartsiresonaattoreiden merkintä kaaviossa on pystysuorassa sijaitsevan suorakulmion muodossa, joka on molemmin puolin "kiinnitetty" levyillä. Ulkoisesti ne muistuttavat piirustuksissa kondensaattorin ja vastuksen hybridiä.

Kuinka kvartsiresonaattori toimii?

Kvartsikiteestä leikataan levy, rengas tai tanko. Siihen kiinnitetään vähintään kaksi elektrodia, jotka ovat johtavia liuskoja. Levy on kiinteä ja sillä on oma mekaanisten värähtelyjen resonanssitaajuus. Kun elektrodeihin kohdistetaan jännite, pietsosähköisestä vaikutuksesta johtuu puristus, leikkaus tai taivutus (riippuen siitä, kuinka kvartsi leikattiin). Tällaisissa tapauksissa värähtelevä kide toimii kuten induktori. Jos syötettävän jännitteen taajuus on yhtä suuri tai hyvin lähellä sen luonnollisia arvoja, niin merkittävissä eroissa tarvitaan vähemmän energiaa toiminnan ylläpitämiseksi. Nyt voimme siirtyä pääongelman korostamiseen, minkä vuoksi tämä artikkeli kvartsiresonaattorista kirjoitetaan. Kuinka tarkistaa sen toimivuus? Valittiin 3 menetelmää, joista keskustellaan.

Menetelmä nro 1

Tässä KT368-transistori toimii generaattorina. Sen taajuus määräytyy kvartsiresonaattorilla. Kun virta on syötetty, generaattori alkaa toimia. Se luo impulsseja, jotka ovat yhtä suuria kuin sen pääresonanssin taajuus. Niiden sekvenssi kulkee kondensaattorin läpi, joka on merkitty C3:ksi (100r). Se suodattaa DC-komponentin ja lähettää sitten itse pulssin analogiselle taajuusmittarille, joka on rakennettu kahdelle D9B-diodille ja seuraaville passiivielementeille: kondensaattori C4 (1n), vastus R3 (100k) ja mikroampeerimittari. Kaikki muut elementit varmistavat piirin vakauden ja niin, että mikään ei pala. Asetetusta taajuudesta riippuen kondensaattorin C4 jännite voi muuttua. Tämä on melko likimääräinen menetelmä ja sen etuna on helppous. Ja vastaavasti, mitä korkeampi jännite, sitä korkeampi resonaattorin taajuus. Mutta on olemassa tiettyjä rajoituksia: sinun tulee kokeilla sitä tällä piirillä vain tapauksissa, joissa se on likimääräisellä alueella kolmesta kymmeneen MHz. Nämä arvot ylittävien kvartsiresonaattoreiden testaus ei yleensä kuulu amatööriradioelektroniikkaan, mutta alla tarkastellaan piirustusta, jonka alue on 1-10 MHz.

Menetelmä numero 2

Tarkkuuden lisäämiseksi voit liittää taajuusmittarin tai oskilloskoopin generaattorin lähtöön. Sitten on mahdollista laskea haluttu indikaattori Lissajous-lukujen avulla. Mutta muista, että tällaisissa tapauksissa kvartsi jännittyy sekä harmonisilla että perustaajuudella, mikä puolestaan ​​​​voi antaa merkittävän poikkeaman. Katso alla olevia kaavioita (tämä ja edellinen). Kuten näet, niitä on eri tavoilla etsi taajuus, ja sitten sinun täytyy kokeilla. Tärkeintä on turvatoimien noudattaminen.

Tarkastetaan kahta kvartsiresonaattoria kerralla

Tämän piirin avulla voit määrittää, ovatko kaksi kvartsivastusta, jotka toimivat alueella 1-10 MHz, toiminnassa. Sen ansiosta voit myös tunnistaa taajuuksien välillä kulkevat iskusignaalit. Siksi et voi vain määrittää suorituskykyä, vaan myös valita kvartsivastukset, jotka sopivat parhaiten toisilleen suorituskyvyn suhteen. Piiri on toteutettu kahdella pääoskillaattorilla. Ensimmäinen niistä toimii ZQ1-kvartsiresonaattorilla ja on toteutettu KT315B-transistorilla. Toiminnan tarkistamiseksi lähtöjännitteen on oltava suurempi kuin 1,2 V ja paina SB1-painiketta. Ilmoitettu ilmaisin vastaa korkean tason signaalia ja loogista yksikköä. Kvartsiresonaattorista riippuen testausarvoa voidaan nostaa (jännitettä voidaan kasvattaa jokaisessa testissä 0,1A-0,2V suositeltuun arvoon). virallisia ohjeita mekanismin käytöstä). Tässä tapauksessa lähtö DD1.2 on 1 ja DD1.3 on 0. Lisäksi HL1-LED syttyy, mikä osoittaa kvartsioskillaattorin toiminnan. Toinen mekanismi toimii samalla tavalla, ja HL2 raportoi siitä. Jos käynnistät ne samanaikaisesti, myös HL4-LED syttyy.

Kun kahden generaattorin taajuuksia verrataan, niiden lähtösignaalit DD1.2:sta ja DD1.5:stä lähetetään DD2.1 DD2.2:een. Toisten invertterien lähdöissä piiri vastaanottaa pulssinleveysmoduloidun signaalin suorituskyvyn vertaamiseksi. Voit nähdä tämän visuaalisesti vilkkumalla HL4-LED-valoa. Tarkkuuden parantamiseksi lisätään taajuusmittari tai oskilloskooppi. Jos todelliset indikaattorit eroavat kilohertseillä, voit määrittää korkeamman taajuuden kvartsin painamalla SB2-painiketta. Silloin ensimmäinen resonaattori pienentää arvojaan ja valosignaalin lyöntien sävy on pienempi. Sitten voimme luottavaisesti sanoa, että ZQ1 on korkeampi taajuus kuin ZQ2.

Sekkien ominaisuudet

Kun tarkistat aina:

1. Lue kvartsiresonaattorin mukana tulleet ohjeet;
2. Noudata turvaohjeita.

Mahdolliset epäonnistumisen syyt

On olemassa useita tapoja poistaa kvartsiresonaattori käytöstä. Kannattaa tutustua joihinkin suosituimpiin ongelmien välttämiseksi tulevaisuudessa:

1. Putoaa korkeuksista. Suosituin syy. Muista: sinun tulee aina pitää työalueesi kunnossa ja seurata toimintaasi.
2. Vakiojännitteen läsnäolo. Yleensä kvartsiresonaattorit eivät pelkää sitä. Mutta ennakkotapauksia oli. Tarkista sen toimivuus kytkemällä 1000 mF:n kondensaattori sarjaan - tämä vaihe palauttaa sen toimintaan tai välttää negatiiviset seuraukset.
3. Signaalin amplitudi on liian suuri. Tämä ongelma voidaan ratkaista eri tavoin:

• Siirrä generointitaajuutta hieman sivulle niin, että se eroaa kvartsin mekaanisen resonanssin pääindikaattorista. Tämä on monimutkaisempi vaihtoehto.
• Vähennä itse generaattoria käyttävien volttien määrää. Tämä on helpompi vaihtoehto.
• Tarkista, onko kvartsiresonaattori todella viallinen. Joten syy aktiivisuuden vähenemiseen voi olla virtaus tai vieraat hiukkaset (tässä tapauksessa se on puhdistettava perusteellisesti). Saattaa myös olla, että eristystä käytettiin liian aktiivisesti ja se menetti ominaisuuksiaan. Tarkistaaksesi tämän kohdan, voit juottaa "kolmen pisteen" KT315:een ja tarkistaa sen akselilla (samalla voit vertailla toimintaa).

Johtopäätös

Artikkelissa käsiteltiin tällaisten elementtien toimivuuden tarkistamista sähkökaaviot, kuten kvartsiresonaattorin taajuus, sekä niiden ominaisuudet. Keskusteltiin tarvittavien tietojen hankkimismenetelmistä sekä mahdollisia syitä miksi ne epäonnistuvat käytön aikana. Mutta välttääksesi negatiiviset seuraukset, työskentele aina selkeällä päällä - ja silloin kvartsiresonaattorin toiminta on vähemmän häiritsevää.

Kuinka tarkistaa kvartsiresonaattori? Tarkastetaan kvartsiresonaattoreita

Värähtelyt ovat yksi tärkeimmistä rooleista nykymaailmassa. On siis olemassa jopa niin kutsuttu merkkijonoteoria, joka väittää, että kaikki ympärillämme on vain aaltoja. Mutta tämän tiedon käyttämiseen on muitakin vaihtoehtoja, ja yksi niistä on kvartsiresonaattori. Tapahtuu, että riippumatta siitä, mitkä laitteet joskus hajoavat, eivätkä ne ole poikkeus. Kuinka voit varmistaa, että se toimii edelleen kunnolla negatiivisen tapahtuman jälkeen?

Sanotaanpa muutama sana kvartsiresonaattorista

Kvartsiresonaattori on värähtelypiirin analogi, joka perustuu induktanssiin ja kapasitanssiin. Mutta niiden välillä on ero ensimmäisen hyväksi. Kuten on selvää, laatutekijän käsitettä käytetään värähtelevän piirin ominaisuuksille. Kvartsipohjaisessa resonaattorissa se saavuttaa erittäin suuret arvot - alueella 10 5 - 10 7. Lisäksi se on tehokkaampi koko piirille lämpötilan muuttuessa, mikä johtaa osien, kuten kondensaattoreiden, pidempään käyttöikään. Kvartsiresonaattorien merkintä kaaviossa on pystysuoraan sijoitetun suorakulmion muodossa, joka on molemmin puolin "kiinnitetty" levyillä. Ulkopuolelta ne muistuttavat piirustuksissa kondensaattorin ja vastuksen hybridiä.

Kuinka kvartsiresonaattori toimii?

Kvartsikiteestä leikataan levy, rengas tai tanko. Siihen kiinnitetään vähintään kaksi elektrodia, jotka ovat johtavia liuskoja. Levy on kiinteä ja sillä on oma mekaanisten värähtelyjen resonanssitaajuus. Kun elektrodeihin kohdistetaan jännite, pietsosähköisestä vaikutuksesta johtuu puristus, leikkaus tai taivutus (riippuen siitä, kuinka kvartsi leikattiin). Tällaisissa tapauksissa värähtelevä kide toimii kuten induktori. Jos syötettävän jännitteen taajuus on yhtä suuri tai hyvin lähellä sen arvoja, niin toiminnan ylläpitämiseen tarvitaan pienin energiamäärä merkittävin eroin. Nyt voimme siirtyä pääongelman valoon, minkä vuoksi itse asiassa tämä artikkeli kvartsiresonaattorista kirjoitetaan. Miten tarkistaa sen suorituskyky? Valittiin 3 menetelmää, joista keskustellaan.

Menetelmä nro 1

Lue myös

Tässä KT368-transistori toimii generaattorina. Sen taajuus määräytyy kvartsiresonaattorilla. Kun virta on syötetty, generaattori alkaa toimia. Se luo impulsseja, jotka ovat yhtä suuria kuin sen pääresonanssin taajuus. Niiden sekvenssi kulkee kondensaattorin läpi, joka on merkitty C3:ksi (100r). Se suodattaa DC-komponentin ja lähettää sitten itse pulssin analogiselle taajuusmittarille, joka on rakennettu kahdelle D9B-diodille ja seuraaville passiivielementeille: kondensaattori C4 (1n), vastus R3 (100k) ja mikroampeerimittari. Kaikki muut elementit varmistavat piirin vakauden ja niin, että mikään ei pala. Asetetusta taajuudesta riippuen kondensaattorin C4 jännite voi muuttua. Tämä on melko suuntaa-antava menetelmä ja sen etuna on helppous. Ja vastaavasti, mitä korkeampi jännite, sitä korkeampi resonaattorin taajuus. Mutta on tiettyjä rajoituksia: sinun tulee kokeilla sitä tällä piirillä vain tapauksissa, joissa se on likimääräisellä alueella 3 - 10 MHz. Tutkimus kvartsiresonaattorit, mikä ylittää nämä arvot, ei yleensä kuulu amatööriradioelektroniikkaan, mutta edelleen harkitaan piirustusta, jonka spektri on 1-10 MHz.

Kuinka tarkistaa kvartsiresonaattori

Tavallinen kaava tarkastukset kvartsiresonaattorit, ja jos lisäät piiriin yleismittari jolla on mahdollisuus mitata...

Tarkastetaan kvartsiresonaattoreita

Tavallinen kaava tarkastukset kvartsiresonaattoreiden suorituskykyä sekä mahdollisuutta tarkastukset taajuudet...

Menetelmä numero 2

Tarkkuuden lisäämiseksi voit liittää taajuusmittarin tai oskilloskoopin generaattorin lähtöön. Sitten on mahdollista laskea haluttu indikaattori Lissajous-lukujen avulla. Mutta muista, että tällaisissa tapauksissa kvartsi jännittyy sekä harmonisilla että perustaajuudella, mikä puolestaan ​​​​voi antaa merkittävän poikkeaman. Katso alla olevia kaavioita (tämä ja edellinen). Näet, on olemassa erilaisia ​​​​menetelmiä taajuuden löytämiseen, ja tässä sinun on kokeiltava. Tärkeintä on turvatoimien noudattaminen.

Tarkastetaan kahta kerralla kvartsiresonaattorit

Lue myös

Tämän piirin avulla voit määrittää, ovatko kaksi kvartsivastusta, jotka toimivat alueella 1-10 MHz, toiminnassa. Sen ansiosta voit myös selvittää taajuuksien välillä esiintyvät iskusignaalit. Siksi et voi löytää vain suorituskykyä, vaan myös valita kvartsivastuksia, jotka sopivat paremmin toisilleen suorituskyvyn suhteen. Piiri on toteutettu kahdella pääoskillaattorilla. Ensimmäinen niistä toimii ZQ1-kvartsiresonaattorilla ja on toteutettu KT315B-transistorilla. Jotta tarkistaa käytössä, lähtöjännitteen tulee olla suurempi kuin 1,2 V ja paina SB1-painiketta. Ilmoitettu ilmaisin vastaa korkeimman tason signaalia ja loogista yksikköä. Kvartsiresonaattorista riippuen testausarvoa voidaan nostaa (jännitettä voidaan nostaa jokaisessa testissä 0,1A-0,2V mekanismin virallisessa käyttöohjeessa suositeltuun). Tässä tapauksessa lähtö DD1.2 on 1 ja DD1.3 on 0. Lisäksi HL1-LED palaa, mikä osoittaa kvartsioskillaattorin toiminnan. Toinen mekanismi toimii samalla tavalla, ja HL2 raportoi siitä. Jos käynnistät ne heti, HL4-LED palaa edelleen.

Kun kahden generaattorin taajuuksia verrataan, niiden lähtösignaalit DD1.2:sta ja DD1.5:stä lähetetään DD2.1 DD2.2:een. Toisten invertterien lähdöissä piiri vastaanottaa pulssinleveysmoduloidun signaalin ominaisuuksien vertailua varten myöhemmin. Voit nähdä tämän visuaalisesti käyttämällä vilkkuvaa LED-valoa HL4. Lisää tarkkuutta lisäämällä taajuusmittari tai oskilloskooppi. Jos todelliset ominaisuudet eroavat kilohertseillä, voit määrittää korkeamman taajuuden kvartsin painamalla SB2-painiketta. Silloin 1. resonaattori pienentää arvojaan ja valosignaalin lyöntien sävy on pienempi. Sitten voimme luottavaisesti sanoa, että ZQ1:llä on korkeampi taajuus kuin ZQ2:lla.

Kun tarkistat aina:

1. Lue kvartsiresonaattorin huomautus;
2. Noudata turvaohjeita.

Mahdolliset epäonnistumisen syyt

On olemassa monia tapoja näyttää omia kvartsi resonaattori poissa käytöstä. Kannattaa tutustua joihinkin suosituimpiin ongelmien välttämiseksi tulevaisuudessa:

1. Putoaa korkeuksista. Suosituin syy. Muista: sinun tulee aina pitää työpaikkasi täydellisessä järjestyksessä ja tarkkailla toimintaasi.
2. Jatkuvan jännityksen läsnäolo. Yleensä kvartsiresonaattorit eivät pelkää sitä. Mutta ennakkotapauksia oli. Tarkistaaksesi sen toimivuuden, kytke 1000 mF:n kondensaattori päälle yksi kerrallaan - tämä vaihe palauttaa sen toimintaan tai välttää negatiiviset seuraukset.
3. Erittäin suuri signaalin amplitudi. Tämä ongelma voidaan ratkaista useilla eri tavoilla:

• Siirrä generointitaajuutta hieman sivulle niin, että se eroaa kvartsin mekaanisen resonanssin pääindikaattorista. Tämä on vaikeampi vaihtoehto.
• Vähennä itse generaattoria käyttävien volttien määrää. Tämä on helpompi vaihtoehto.
• Tarkista onko se ulos kvartsi resonaattori todella epäkunnossa. Joten syy aktiivisuuden laskuun voi olla virtaus tai vieraat hiukkaset (tässä tapauksessa se on puhdistettava perusteellisesti). Saattaa myös olla, että eristystä käytettiin erittäin intensiivisesti ja se menetti ominaisuutensa. Tämän kohdan säätötarkistukseen voit juottaa "kolmen pisteen" KT315:een ja tarkistaa sen akselilla (voit vertailla toimintaa välittömästi).