casa › Navigatori › Come misurare la frequenza del quarzo. Risonatore al quarzo - struttura, principio di funzionamento, come controllare. Controllo di due risonatori al quarzo contemporaneamente

Come misurare la frequenza del quarzo. Risonatore al quarzo - struttura, principio di funzionamento, come controllare. Controllo di due risonatori al quarzo contemporaneamente

I risonatori al quarzo, come la maggior parte degli altri componenti radio, è consigliabile verificarne le prestazioni prima di utilizzarli nella pratica radioamatoriale. Uno degli schemi più semplici per una tale sonda è stato pubblicato su una rivista radioamatoriale ceca. Il circuito della sonda è estremamente semplice da ripetere, quindi è di interesse per una vasta gamma di radioamatori.

Schema di un risonatore al quarzo

I risonatori al quarzo sono tra i componenti radio più semplici, ma i radioamatori non hanno praticamente strumenti per testarli prima dell'uso. Questo a volte porta a malintesi. Esternamente, il risonatore al quarzo potrebbe non presentare alcun danno, ma non funziona nel circuito. Ci possono essere molte ragioni per questo. In particolare, uno di questi è la caduta del risonatore a causa di un trattamento incauto. Aiuterà a fare un controllo iniziale dei risonatori al quarzo anche prima che vengano utilizzati. disegno semplice descritto in .

Il risonatore al quarzo testato è collegato ai contatti K2 (Fig. 1). Un generatore ad ampio raggio è realizzato sul transistor T1. È progettato per testare il quarzo, la cui frequenza operativa è compresa tra 1 e 50 MHz. Avere leggermente modificato i parametri di alcuni componenti radio del circuito, in particolare. C2 e SZ. puoi controllare altri quarzi.

Nel caso in cui il risonatore al quarzo sia operativo. sull'emettitore del transistor T1 è presente una tensione alternata ad alta frequenza. Viene rettificato dai diodi D1, D2, livellato dal condensatore C5 e alimentato alla base del transistor chiave T2, sbloccandolo. Contemporaneamente si accende il led LD1.

Cos'è un generatore? Un generatore è essenzialmente un dispositivo che converte un tipo di energia in un altro. Nell'elettronica, puoi spesso sentire la frase "generatore di energia elettrica, generatore di frequenza" e così via.

Un oscillatore al quarzo è un generatore di frequenza e incorpora. Esistono fondamentalmente due tipi di oscillatori a cristallo:

quelli che possono emettere un segnale sinusoidale

e quelli che producono un'onda quadra

Il segnale ad onda quadra più comunemente usato in elettronica

Schema di perforazione

Per eccitare il quarzo alla frequenza di risonanza, dobbiamo assemblare un circuito. Più circuito semplice eccitare il quarzo: questo è un classico Generatore di perforazioni, che consiste di uno solo transistor ad effetto di campo e una piccola reggiatura di quattro elementi radio:

Qualche parola su come funziona lo schema. Il diagramma ha un positivo Feedback e in esso cominciano ad apparire auto-oscillazioni. Ma cos'è un feedback positivo?

A scuola, tutti voi siete stati vaccinati per la reazione di Mantoux per determinare se avevi o meno un tubo. Dopo un po', le infermiere sono arrivate e hanno misurato la tua reazione cutanea a questo vaccino con un righello.

Quando è stato somministrato questo vaccino, era impossibile graffiare il sito di iniezione. Ma io, allora ancora novellino, ero al tamburo. Non appena ho iniziato a grattare silenziosamente il sito di iniezione, volevo grattare ancora di più)) E ora la velocità della mano che ha graffiato il vaccino si è bloccata a un certo picco, perché sono stato in grado di oscillare con la mano a una frequenza massima di 15 Hertz Vaccinazione Mi sono gonfiato sul pavimento del braccio)) E anche una volta mi hanno portato a donare il sangue per sospetto di tubercolosi, ma come si è scoperto, non mi hanno trovato. Non è sorprendente ;-).

Quindi cosa ti sto dicendo qui barzellette dalla vita? Il fatto è che questa vaccinazione contro la scabbia è il feedback più positivo. Cioè, mentre non l'ho toccato, non volevo graffiarlo. Ma non appena mi sono grattato leggermente, ha iniziato a prudere di più e ho iniziato a grattarmi di più, e il prurito è diventato ancora di più, e così via. Se non ci fossero restrizioni fisiche sulla mia mano, allora sicuramente il sito di vaccinazione sarebbe già stato consumato fino alla carne. Ma potevo solo agitare la mano a una certa frequenza massima. Quindi, l'oscillatore al quarzo ha lo stesso principio ;-). Ho dato un piccolo impulso, e inizia ad accelerare e si ferma già solo alla frequenza di risonanza parallela ;-). Diciamo solo "limitazione fisica".

Prima di tutto, dobbiamo scegliere un induttore. Ho preso un nucleo toroidale e ho avvolto diversi giri dal filo MGTF

L'intero processo è stato controllato utilizzando un misuratore LC, raggiungendo un valore nominale, come nel diagramma - 2,5 mH. Se non ne otteneva abbastanza, aggiungeva turni, se esagerava con il valore nominale, lo riduceva. Di conseguenza, ho ottenuto la seguente induttanza:

Il suo nome corretto è .

Pinout da sinistra a destra: Drain - Source - Gate

Una piccola digressione lirica.

Quindi, abbiamo assemblato un oscillatore al quarzo, tensione applicata, resta solo da rimuovere il segnale dall'uscita del nostro generatore autocostruito. L'oscilloscopio digitale prende il sopravvento

Prima di tutto, ho portato il quarzo alla frequenza più alta che ho: 32.768 megahertz. Non confonderlo con l'orologio al quarzo (su di lui sarà discusso sotto).

Nell'angolo in basso a sinistra, l'oscilloscopio ci mostra la frequenza:

Come puoi vedere 32,77 megahertz. La cosa principale è che il nostro quarzo è vivo e il circuito funziona!

Prendiamo il quarzo con una frequenza di 27 megahertz:

Le mie letture hanno oscillato. Screenshot di quello che ho fatto:

Anche la frequenza è più o meno mostrata correttamente.

Allo stesso modo, controlliamo tutti gli altri quarzi che ho.

Ecco un oscillogramma di quarzo a 16 megahertz:

L'oscilloscopio ha mostrato una frequenza di esattamente 16 megahertz.

Qui ho impostato il quarzo a 6 megahertz:

Esattamente 6 megahertz

A 4 megahertz:

Tutto ok.

Bene, prendiamone un altro sovietico a 1 megahertz. Ecco come appare:

Sopra c'è scritto 1000 Kilohertz = 1MegaHertz ;-)

Diamo un'occhiata alla forma d'onda:

Lavoratore!

Con un forte desiderio, puoi persino misurare la frequenza con un generatore di frequenza cinese:

L'errore di 400 Hertz per un vecchio quarzo sovietico non è molto. Ma è meglio, ovviamente, usare un normale frequenzimetro professionale ;-)

orologio al quarzo

Con l'orologio al quarzo, l'oscillatore a cristallo secondo lo schema Pierce si rifiutava di funzionare.

"Cos'è il quarzo dell'orologio?" - tu chiedi. Il quarzo dell'orologio è un quarzo con una frequenza di 32.768 Hertz. Perché ha una frequenza così strana? Il punto è che 32 768 è 2 15 . Tale quarzo funziona in tandem con un chip contatore a 15 bit. Questo è il nostro chip K176IE5.

Il principio di funzionamento di questo microcircuito è il seguente:Dopo aver contato 32.768 impulsi, emette un impulso su una delle sue gambe. Appare questo impulso su una gamba con un risonatore al quarzo a 32.768 Hertz esattamente una volta al secondo. E come ricordi, un'oscillazione una volta al secondo è 1 Hertz. Cioè, su questa gamba, l'impulso verrà emesso con una frequenza di 1 Hertz. E se questo è il caso, allora perché non usarlo per ore? Da qui il nome -.

Attualmente, negli orologi da polso e in altri gadget mobili, questo contatore e risonatore al quarzo sono integrati in un microcircuito e forniscono non solo il conteggio dei secondi, ma anche una serie di altre funzioni, come sveglia, calendario, ecc. Tali microcircuiti sono chiamati RTC (R eaal T tempo C lock) o tradotto dal borghese Real Time Clock.

Circuito di Pierce per un'onda quadra

Quindi, torniamo al piano di Pierce. Il precedente circuito di Pierce genera un segnale sinusoidale

Ma esiste anche un circuito Pierce modificato per un'onda quadra

Ed eccola:

Le denominazioni di alcuni radioelementi possono essere modificate in un intervallo abbastanza ampio. Ad esempio, i condensatori C1 e C2 possono variare da 10pF a 100pF. Qui la regola è questa: minore è la frequenza del quarzo, minore dovrebbe essere la capacità del condensatore. Per orologi al quarzo, i condensatori possono essere forniti con un valore nominale di 15-18 pF. Se quarzo con una frequenza da 1 a 10 megahertz, puoi inserire 22-56 pF. Se non vuoi preoccuparti, metti solo condensatori da 22 pF. Non indovinerai bene.

Inoltre una piccola nota da notare: modificando il valore del condensatore C1, è possibile regolare la frequenza di risonanza in limiti molto sottili.

Il resistore R1 può essere modificato da 1 a 20 MΩ e R2 da zero a 100 kΩ. C'è anche una regola qui: minore è la frequenza del quarzo, maggiore è il valore di questi resistori e viceversa.

La frequenza massima del cristallo che può essere inserita nel circuito dipende dalla velocità dell'inverter CMOS. Ho preso il chip 74HC04. Non è molto veloce. Consiste di sei inverter, ma useremo un solo inverter:

Ecco la sua pinout:

Collegando il quarzo dell'orologio a questo circuito, l'oscilloscopio ha prodotto la seguente forma d'onda:

A proposito, questa parte dello schema ti ricorda qualcosa?

Questa parte del circuito non è utilizzata per sincronizzare i microcontrollori AVR?

Lei è la migliore! È solo che gli elementi mancanti del circuito sono già nell'MK stesso ;-)

Vantaggi degli oscillatori a cristallo

I vantaggi dei generatori di frequenza al quarzo sono la stabilità ad alta frequenza. Fondamentalmente, è 10 -5 - 10 -6 del nominale o, come si dice spesso, ppm (dall'inglese. parti per milione)- parti per milione, cioè un milionesimo o un numero di 10 -6. La deviazione di frequenza in una direzione o nell'altra in un oscillatore al quarzo è dovuta principalmente ai cambiamenti della temperatura ambiente, nonché all'invecchiamento del quarzo. Con l'invecchiamento del quarzo, la frequenza dell'oscillatore al quarzo diminuisce un po' ogni anno di circa 1,8x10 -7 del valore nominale. Se, diciamo, prendo un quarzo con una frequenza di 10 Megahertz (10.000.000 Hertz) e lo metto in circuito, allora tra un anno la sua frequenza scenderà di circa 2 Hertz ;-) Penso che sia abbastanza tollerabile.

Attualmente, gli oscillatori al quarzo sono prodotti sotto forma di moduli finiti. Alcune aziende che producono tali generatori raggiungono una stabilità di frequenza fino a 10-11 del valore nominale! Aspetto moduli già pronti come quello:

o giù di lì

Tali moduli oscillatori a cristallo hanno generalmente 4 uscite. Ecco il pinout dell'oscillatore a cristallo quadrato:

Controlliamo uno di loro. Dice 1 MHz

Ecco la sua vista posteriore:

Ecco la sua pinout:

Applicando una tensione costante da 3,3 a 5 Volt più per 8 e meno per 4, dall'uscita 5 ho ottenuto un meandro pulito, uniforme, bellissimo con una frequenza scritta su un oscillatore al quarzo, cioè 1 Megahertz, con emissioni molto piccole .

Bene, guardalo!

Sì, e il misuratore di frequenza del generatore cinese ha mostrato la frequenza esatta:

Da ciò concludiamo: è meglio acquistare un oscillatore al quarzo già pronto piuttosto che ammazzare un sacco di tempo e nervosismo per impostare il circuito di Pierce. Il circuito di Pierce sarà adatto per testare i risonatori e per i tuoi vari progetti fai-da-te.

Un risonatore è un sistema capace di movimenti oscillatori con un'ampiezza massima in determinate condizioni. Risonatore al quarzo - una lastra di quarzo, solitamente sotto forma di parallelepipedo, si comporta così quando viene applicata una corrente alternata (la frequenza è diversa per le diverse lastre). La frequenza di lavoro di questa parte è determinata dal suo spessore. La dipendenza è inversa qui. Le lastre più sottili hanno la frequenza più alta (non superiore a 50 MHz).

In rari casi è possibile raggiungere una frequenza di 200 MHz. Questo è valido solo quando si opera su un tono armonico (una frequenza non fondamentale che è più alta della fondamentale). Speciali filtri sono in grado di sopprimere la frequenza fondamentale della lastra di quarzo ed evidenziarne il multiplo armonico.

Solo le armoniche dispari (un altro nome per gli armonici) sono adatte al lavoro. Inoltre, quando li si utilizza, le letture della frequenza aumentano ad ampiezze inferiori. Di solito, una riduzione di nove volte dell'altezza dell'onda diventa il massimo. Inoltre, diventa difficile rilevare i cambiamenti.

Il quarzo è un dielettrico. In combinazione con una coppia di elettrodi metallici, si trasforma in un condensatore, ma la sua capacità è piccola e non ha senso misurarla. Nel diagramma, questa parte viene visualizzata come un rettangolo cristallino tra le piastre del condensatore. Una lastra di quarzo, come altri corpi elastici, è caratterizzata dalla presenza di una propria frequenza di risonanza, che dipende dalle sue dimensioni. Le lastre di piccolo spessore hanno una frequenza di risonanza maggiore. Di conseguenza: è solo necessario scegliere una piastra con parametri tali che la frequenza vibrazioni meccaniche coinciderebbe con la frequenza della tensione alternata applicata alla piastra. Piastra al quarzo, adatta solo quando si utilizza corrente alternata, perché DC può provocare solo una singola compressione o decompressione.

Di conseguenza, è ovvio che il quarzo è un sistema risonante molto semplice (con tutte le proprietà inerenti ai circuiti oscillatori), ma ciò non riduce affatto la qualità del suo lavoro.

Il risonatore al quarzo è ancora più efficiente. Il suo fattore di qualità è 10 5 - 10 7 . I risonatori al quarzo aumentano la durata complessiva del condensatore grazie alla loro stabilità termica, durata e producibilità. La facilità d'uso è aggiunta dalle dimensioni ridotte delle parti. Ma il vantaggio più importante è la capacità di fornire una frequenza stabile.

Tra gli svantaggi c'è solo la ristrettezza della gamma di sintonizzazione della frequenza disponibile con la frequenza degli elementi esterni.

In ogni caso, i risonatori al quarzo sono molto popolari e vengono utilizzati negli orologi, in numerosi dispositivi elettronici radio e altri dispositivi. In alcuni paesi, le lastre di quarzo sono installate direttamente sui marciapiedi e le persone producono energia semplicemente camminando avanti e indietro.

Principio di funzionamento

Le funzioni del risonatore al quarzo sono fornite dall'effetto piezoelettrico. Questo fenomeno dà origine a carica elettrica nel caso in cui si verifichi la deformazione meccanica di alcuni tipi di cristalli (quelli naturali includono quarzo e tormalina). La forza della carica in questo caso dipende direttamente dalla forza di deformazione. Questo è chiamato effetto piezoelettrico diretto. L'essenza dell'effetto piezoelettrico inverso è che se un campo elettrico viene applicato al cristallo, si deformerà.

Controllo della salute

Esistono diversi metodi semplici per controllare le condizioni del quarzo in un movimento. Eccone un paio:

Per determinare con precisione lo stato del risonatore, sarà necessario collegare un oscilloscopio o un frequenzimetro all'uscita del generatore. I dati richiesti possono essere calcolati utilizzando le cifre di Lissajous. Tuttavia, in tali circostanze, è possibile eccitare inavvertitamente i moti oscillatori del quarzo sia alle frequenze sovratoniche che alle frequenze fondamentali. Ciò può creare imprecisioni di misurazione. Questo metodo può essere utilizzato nell'intervallo da 1 a 10 MHz.
La frequenza del generatore dipende dal risonatore al quarzo. Quando viene applicata energia, il generatore produce impulsi che coincidono con la frequenza della risonanza principale. Una serie di questi impulsi viene fatta passare attraverso un condensatore, che filtra la componente costante, lasciando solo gli armonici, e gli impulsi stessi vengono trasmessi a un frequenzimetro analogico. Può essere facilmente costruito da due diodi, un condensatore, un resistore e un microamperometro. A seconda delle letture della frequenza, cambierà anche la tensione ai capi del condensatore. Questo metodo inoltre non differisce in precisione e può essere utilizzato solo nell'intervallo da 3 a 10 MHz.

In generale, un controllo affidabile dei risonatori al quarzo può essere effettuato solo quando vengono sostituiti. Sì, e sospettare un guasto del risonatore nel meccanismo è solo nel caso più estremo. Sebbene l'elettronica portatile sia soggetta a frequenti cadute, ciò non si applica.

Alle fluttuazioni viene assegnato uno dei ruoli più importanti mondo moderno. Quindi, c'è anche la cosiddetta teoria delle stringhe, che afferma che tutto ciò che ci circonda è solo onde. Ma ci sono altre opzioni per usare questa conoscenza, e una di queste è un risonatore al quarzo. Accade così che qualsiasi tecnica fallisca periodicamente e non fanno eccezione. Come assicurarsi che dopo un incidente negativo funzioni ancora come dovrebbe?

Diciamo una parola sul risonatore al quarzo

Un risonatore al quarzo è un analogo di un circuito oscillatorio basato su induttanza e capacità. Ma c'è una differenza tra loro a favore del primo. Come sapete, per caratterizzare il circuito oscillatorio viene utilizzato il concetto di fattore qualità. In un risonatore a base di quarzo, raggiunge valori molto alti - nell'intervallo 10 5 -10 7 . Inoltre, è più efficiente per l'intero circuito quando la temperatura cambia, il che influisce sulla maggiore durata di parti come i condensatori. La designazione dei risonatori al quarzo nel diagramma viene eseguita sotto forma di un rettangolo posizionato verticalmente, che è "bloccato" da piastre su entrambi i lati. Esternamente, nei disegni, assomigliano a un ibrido di un condensatore e un resistore.

Come funziona un risonatore al quarzo?

Un piatto, un anello o una barra è ritagliato da un cristallo di quarzo. Ad esso sono applicati almeno due elettrodi, che sono strisce conduttive. La piastra è fissa e ha una propria frequenza di risonanza delle vibrazioni meccaniche. Quando viene applicata tensione agli elettrodi, a causa dell'effetto piezoelettrico, si verifica compressione, taglio o flessione (a seconda di come è stato tagliato il quarzo). Il cristallo oscillante in questi casi funziona come un induttore. Se la frequenza della tensione fornita è uguale o molto vicina ai propri valori, è necessaria meno energia con differenze significative per mantenere il funzionamento. Ora possiamo passare all'evidenziazione del problema principale, che, in effetti, è il motivo per cui si scrive questo articolo su un risonatore al quarzo. Come verificarne le prestazioni? Sono stati selezionati 3 metodi, che saranno discussi.

Metodo numero 1

Qui, il transistor KT368 svolge il ruolo di generatore. La sua frequenza è determinata da un risonatore al quarzo. Quando viene fornita l'alimentazione, il generatore inizia a funzionare. Crea impulsi che sono uguali alla frequenza della sua risonanza principale. La loro sequenza passa attraverso il condensatore, designato come C3 (100r). Filtra il componente CC, quindi l'impulso stesso viene trasmesso a un frequenzimetro analogico, che è costruito su due diodi D9B e tali elementi passivi: condensatore C4 (1n), resistore R3 (100k) e un microamperometro. Tutti gli altri elementi servono per la stabilità del circuito e in modo che nulla si bruci. A seconda della frequenza impostata, la tensione che si trova sul condensatore C4 può cambiare. Questo è un metodo abbastanza approssimativo e il suo vantaggio è la facilità. E, di conseguenza, maggiore è la tensione, maggiore è la frequenza del risonatore. Ma ci sono alcune limitazioni: dovresti provarlo su questo circuito solo se è nell'intervallo approssimativo da tre a dieci MHz. Il controllo dei risonatori al quarzo che vanno oltre questi valori di solito non rientra nell'elettronica dei radioamatori, ma di seguito verrà considerato un disegno, che ha un intervallo di 1-10 MHz.

Metodo numero 2

Per aumentare la precisione, è possibile collegare un frequenzimetro o un oscilloscopio all'uscita del generatore. Quindi sarà possibile calcolare l'indicatore desiderato utilizzando le cifre di Lissajous. Ma tieni presente che in questi casi il quarzo è eccitato, sia alle armoniche che alla frequenza fondamentale, che a sua volta può dare una deviazione significativa. Guarda i diagrammi forniti (questo e il precedente). Come puoi vedere, ci sono diversi modi cerca una frequenza, e poi devi sperimentare. La cosa principale è seguire le precauzioni di sicurezza.

Controllo di due risonatori al quarzo contemporaneamente

Questo circuito ti consentirà di determinare se due resistori al quarzo che operano tra uno e dieci MHz sono operativi. Inoltre, grazie ad esso, puoi riconoscere i segnali d'urto che passano tra le frequenze. Pertanto, non solo è possibile determinare le prestazioni, ma anche selezionare i resistori al quarzo più adatti l'uno all'altro in termini di prestazioni. Il circuito è implementato con due oscillatori master. Il primo funziona con un risonatore al quarzo ZQ1 ed è implementato su un transistor KT315B. Per verificare le prestazioni, la tensione di uscita deve essere superiore a 1,2 V e occorre premere il pulsante SB1. L'indicatore specificato corrisponde a un segnale di livello alto ea un'unità logica. A seconda del risonatore al quarzo, il valore richiesto per il test può essere aumentato (è possibile aumentare la tensione per ogni test di 0,1 A-0,2 V al valore consigliato in istruzioni ufficiali sull'uso del meccanismo). In questo caso, l'uscita DD1.2 avrà 1 e DD1.3 - 0. Inoltre, segnalando il funzionamento dell'oscillatore a cristallo, si accenderà il LED HL1. Il secondo meccanismo funziona in modo simile e verrà riportato da HL2. Se vengono avviati contemporaneamente, il LED HL4 sarà ancora acceso.

Quando vengono confrontate le frequenze di due generatori, i loro segnali di uscita da DD1.2 e DD1.5 vengono inviati a DD2.1 DD2.2. Alle uscite dei secondi inverter, il circuito riceve un segnale modulato in ampiezza di impulso per poi confrontare le prestazioni. Puoi vederlo visivamente facendo lampeggiare il LED HL4. Per migliorare la precisione, aggiungi un frequenzimetro o un oscilloscopio. Se gli indicatori reali differiscono di kilohertz, quindi per determinare un quarzo a frequenza più alta, premere il pulsante SB2. Quindi il primo risonatore diminuirà i suoi valori e il tono dei battiti dei segnali luminosi sarà inferiore. Quindi possiamo affermare con sicurezza che ZQ1 è più ad alta frequenza di ZQ2.

Caratteristiche dei controlli

Durante il controllo sempre:

Leggi le istruzioni che ha il risonatore al quarzo;
Attenersi alle precauzioni di sicurezza.

Possibili cause di guasto

Ci sono diversi modi per disabilitare il tuo risonatore al quarzo. Vale la pena dare un'occhiata ad alcuni dei più popolari per evitare problemi in futuro:

Cade dall'alto. Il motivo più popolare. Ricorda: è sempre necessario mantenere il posto di lavoro in perfetto ordine e monitorare le tue azioni.
La presenza di una tensione costante. In generale, i risonatori al quarzo non ne hanno paura. Ma c'erano dei precedenti. Per verificare le prestazioni, accendere un condensatore da 1000 mF in serie: questo passaggio lo riporterà al funzionamento o eviterà conseguenze negative.
Ampiezza del segnale troppo alta. Puoi risolvere questo problema in diversi modi:

Prendi la frequenza di generazione un po 'di lato in modo che differisca dall'indicatore principale della risonanza meccanica del quarzo. Questa è un'opzione più difficile.
Diminuire il numero di volt che alimentano il generatore stesso. Questa è un'opzione più semplice.
Controlla se il risonatore al quarzo è davvero fuori servizio. Quindi, il motivo del calo di attività potrebbe essere il flusso o particelle estranee (in questo caso è necessario pulirlo a fondo). Può anche darsi che l'isolamento sia stato utilizzato troppo attivamente e abbia perso le sue proprietà. Per un controllo di controllo su questo articolo, è possibile saldare un "tre punti" su KT315 e controllare con un asse (allo stesso tempo è possibile confrontare l'attività).

Conclusione

L'articolo ha discusso come verificare le prestazioni di tali elementi. circuiti elettrici, come la frequenza di un risonatore al quarzo, nonché la loro proprietà. Sono stati discussi anche i modi per stabilire le informazioni necessarie possibili ragioni perché falliscono durante il funzionamento. Ma per evitare conseguenze negative, lavora sempre con la testa lucida - e quindi il lavoro del risonatore al quarzo sarà meno inquietante.

Risonatore al quarzo come controllare? Controllo dei risonatori al quarzo

Alle fluttuazioni viene assegnato uno dei ruoli più importanti nel mondo moderno. Quindi, c'è anche la cosiddetta teoria delle stringhe, che afferma che tutto ciò che ci circonda è solo onde. Ma ci sono altre opzioni per usare questa conoscenza, e una di queste è un risonatore al quarzo. Succede che non importa quale tecnica fallisca di tanto in tanto, e qui non fanno eccezione. Come assicurarsi che dopo un incidente negativo funzioni ancora come dovrebbe?

Diciamo una parola sul risonatore al quarzo

Un risonatore al quarzo è un analogo di un circuito oscillatorio basato su induttanza e capacità. Ma tra loro c'è una differenza a favore del primo. Come è chiaro, per la proprietà del circuito oscillatorio, viene utilizzato il concetto di fattore di qualità. In un risonatore a base di quarzo, raggiunge valori molto grandi - nell'intervallo 10 5 -10 7 . Inoltre, è più efficiente per l'intero circuito quando la temperatura cambia, il che influisce sulla maggiore durata di parti come i condensatori. La designazione dei risonatori al quarzo nel diagramma viene eseguita sotto forma di un rettangolo posizionato verticalmente, che è "bloccato" da piastre su entrambi i lati. Esternamente, nei disegni, assomigliano a un ibrido di un condensatore e un resistore.

Come funziona un risonatore al quarzo?

Un piatto, un anello o una barra è ritagliato da un cristallo di quarzo. Ad esso sono applicati almeno due elettrodi, che sono strisce conduttive. La piastra è fissa e ha una propria frequenza di risonanza delle vibrazioni meccaniche. Quando viene applicata tensione agli elettrodi, a causa dell'effetto piezoelettrico, si verifica compressione, taglio o flessione (a seconda di come è stato tagliato il quarzo). Il cristallo oscillante in questi casi funziona come un induttore. Se la frequenza della tensione fornita è uguale o molto vicina ai suoi valori, è necessaria la minima quantità di energia con differenze significative per mantenere il funzionamento. Ora puoi imbatterti nella luce dell'ostacolo principale, a causa del quale, infatti, è stato scritto questo articolo sul risonatore al quarzo. Come controllo le sue prestazioni? Sono stati selezionati 3 metodi, che saranno discussi.

Metodo numero 1

Come testare un risonatore al quarzo

Il solito schema per controlli risonatori al quarzo e se aggiungi al circuito multimetro con possibilità di misurare...

Controllo dei risonatori al quarzo

Il solito schema per controlli prestazioni di risonatori al quarzo, nonché la possibilità controlli frequenza...

Metodo numero 2

Per aumentare la precisione, è possibile collegare un frequenzimetro o un oscilloscopio all'uscita del generatore. Quindi sarà possibile calcolare l'indicatore desiderato utilizzando le cifre di Lissajous. Ma tieni presente che in questi casi il quarzo è eccitato, sia alle armoniche che alla frequenza fondamentale, che a sua volta può dare una deviazione significativa. Guarda i diagrammi sopra (questo e il precedente). Vedi, ci sono vari metodi per trovare la frequenza, e qui devi sperimentare. La cosa principale è seguire le precauzioni di sicurezza.

Controllarne due alla volta risonatori al quarzo

Possibili cause di guasto

Ci sono molti modi per ottenere il tuo risonatore al quarzo Fuori servizio. Vale la pena familiarizzare con alcuni dei più popolari per evitare problemi in futuro:

Cade dall'alto. Il motivo più popolare. Ricorda: devi sempre mantenere il posto di lavoro in perfetto ordine e osservare le tue azioni.
La presenza di tensione costante. In generale, i risonatori al quarzo non ne hanno paura. Ma c'erano dei precedenti. Per verificare le prestazioni, accendere a turno il condensatore da 1000 mF: questo passaggio lo riporterà al funzionamento o eviterà conseguenze negative.
Ampiezza del segnale molto elevata. Questo problema può essere risolto in vari modi:

Prendi la frequenza di generazione un po 'di lato in modo che differisca dall'indicatore principale della risonanza meccanica del quarzo. Questa è un'opzione più difficile.
Ridurre il numero di volt che alimentano il generatore stesso. Questa è un'opzione più semplice.
Controlla se è uscito risonatore al quarzo davvero fuori uso. Quindi, un prerequisito per un calo di attività può essere un flusso o particelle estranee (in questo caso, deve essere perfettamente pulito). Può anche darsi che l'isolamento sia stato utilizzato molto intensamente e abbia perso le sue caratteristiche. Per un controllo di controllo su questo punto, puoi saldare un "tre punti" su KT315 e controllare con un asse (puoi confrontare immediatamente l'attività).