Стабілізація частоти

Вимоги до точності та стабільності частоти сучасних електронних приладів достатньо великі. Для виконання цих вимог використовують комплекс схемотехнічних, конструктивних та технологічних засобів стабілізації частоти.

Найбільший вплив на частоту генератора має змінення індуктивності та ємності. Опір навантаження та вхідний опір підсилювача впливають тим слабше, чим вища добротність контура.

Основний вплив на змінення ємності та індуктивності має температура.

Вплив температури на частоту генерованих коливань буде тим менший, чим менший температурний коефіцієнт ємності (ТКЄ) та індуктивності (ТКІ). Мінімальні значення ТКІ мають порядок (7..25)∙10^-4 1/ºС, а ТКЄ може бути як додатнім, так і від’ємним (від 10^-4 до –7∙10^-6 1/ºС)

Використання конденсаторів з від’ємним значенням ТКЄ дозволяє зменшити вплив змінення температури на частоту генерованих коливань (завдяки компенсації ТКІ).

Реально можливим є досягнення нестабільності частоти LC-генератора порядку 10^-4, що не задовольняє вимог більшості радіотехнічних засобів.

Підвищення стабільності частоти генераторів досягається за рахунок використання кварцевих п’єзоелектричних резонаторів замість LC-елементів.

Основу кварцевого резонатора складає п’єзоелектричний вібратор, що кріпиться в [держателях] та розміщується у захисному корпусі. Вібратор являє собою пластину, що належним чином вирізана з монокристалу кварца.

При надходженні на електроди кристалічного елемента змінного струму в ньому виникають пружні механічні коливання. Якщо частота прикладеного струму співпадає з однією з власних механічних частот п’єзоелектричного вібратора, то в ньому виникає явище резонансу. Власна частота резонатора визначається розмірами та фізичними властивостями кристалічного елементу.

До переваг кварцевих резонаторів відносять високу добротність (10⁶..10⁷), малу чутливість до змінення температури, низьку довгочасну нестабільність частоти (10^-6..10^-8).

Для зменшення впливу зовнішніх факторів та для стабільності частоти резонатори розміщують у вакуумованих скляних корпусах, а також термостатують. Совокупність цих засобів поряд з точною технологією виготовлення кварцевих резонаторів дозволяє виготовити кварцеві генератори, що за стабільністю частоти наближаються до атомних (Δf(τ)≤10^-13).

Діапазон робочих частот п’єзоелектричних кварцевих резонаторів – від сотен герц до 1 ГГц.

П’єзоелектричні резонатори використовуються в якості частотозадаючих елементів в генераторах опорних частот та у керованих по частоті генераторах.

Мініатюрні кварцеві п’єзоелектричні резонатори використовуються в задаючих генераторах наручних годинників.

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
RC-генератори	\|	Підготовка до роботи

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.