Ang isang quartz resonator ay isang elektronikong aparato na binuo sa piezoelectric effect, pati na rin ang mechanical resonance. Ginagamit ito ng mga istasyon ng radyo, kung saan itinatakda nito ang dalas ng carrier, sa mga oras at timer, na nag-aayos ng pagitan ng 1 segundo sa mga ito.
Nilalaman
Ano ito at bakit ito kailangan
Ang device ay isang source na nagbibigay ng high-precision harmonic oscillations. Mayroon itong, kung ihahambing sa mga analogue, higit na kahusayan sa trabaho, matatag na mga parameter.
Ang mga unang sample ng mga modernong aparato ay lumitaw sa mga istasyon ng radyo noong 1920-1930. bilang mga elemento na may matatag na operasyon, na may kakayahang itakda ang dalas ng carrier. Sila ay:
- pinalitan nila ang Rochelle salt crystal resonator, na lumitaw noong 1917 bilang resulta ng pag-imbento ni Alexander M. Nicholson at nailalarawan sa pamamagitan ng kawalang-tatag;
- pinalitan nila ang dating ginamit na circuit na may isang coil at isang kapasitor, na hindi naiiba sa mataas na kalidad na kadahilanan (hanggang sa 300) at nakasalalay sa mga pagbabago sa temperatura.
Maya-maya, ang mga quartz resonator ay naging mahalagang bahagi ng mga timer at orasan. Ang mga elektronikong sangkap na may natural na resonant frequency na 32768 Hz, na sa isang binary 15-bit na counter ay nagtatakda ng agwat ng oras na 1 segundo.
Ginagamit ngayon ang mga device sa:
- mga relo ng kuwarts, na nagbibigay sa kanila ng katumpakan ng trabaho, anuman ang temperatura sa paligid;
- mga instrumento sa pagsukat, ginagarantiyahan ang mga ito ng mataas na katumpakan ng mga tagapagpahiwatig;
- marine echo sounders, na ginagamit sa pagsasaliksik at paglikha ng mga mapa sa ilalim, pag-aayos ng mga bahura, mababaw, paghahanap ng mga bagay sa tubig;
- mga circuit na naaayon sa mga reference na oscillator na nag-synthesize ng mga frequency;
- mga scheme na ginagamit para sa wave indication ng SSB o telegraph signal;
- mga istasyon ng radyo na may DSB-signal na may intermediate frequency;
- mga filter ng band pass mga tatanggap ng uri ng superheterodyne, na mas matatag at magandang kalidad kaysa sa mga filter ng LC.
Ang mga aparato ay ginawa gamit ang iba't ibang mga kaso. Ang mga ito ay nahahati sa output, na ginagamit sa bulk mounting, at SMD, na ginagamit sa surface mounting.
Ang kanilang operasyon ay nakasalalay sa pagiging maaasahan ng switching circuit, na nakakaapekto sa:
- dalas ng paglihis mula sa kinakailangang halaga, katatagan ng parameter;
- rate ng pagtanda ng aparato;
- kapasidad ng pagkarga.
Mga katangian ng isang quartz resonator
Lumalampas sa dati nang umiiral na mga analogue, na ginagawang kailangang-kailangan ang device sa maraming mga electronic circuit at ipinapaliwanag ang saklaw ng device.Ito ay kinumpirma ng katotohanan na sa unang dekada mula noong imbensyon sa Estados Unidos (hindi binibilang ang ibang mga bansa) higit sa 100 libong piraso ng mga aparato ang ginawa.
Kabilang sa mga positibong katangian ng quartz resonator, na nagpapaliwanag ng katanyagan at pangangailangan para sa mga device:
- magandang kalidad na kadahilanan, ang mga halaga kung saan - 104-106 - ay lumampas sa mga parameter ng dating ginamit na mga analogue (mayroon silang isang kadahilanan ng kalidad na 300);
- maliit na sukat, na maaaring masukat sa mga fraction ng isang milimetro;
- paglaban sa temperatura, pagbabagu-bago nito;
- mahabang buhay ng serbisyo;
- kadalian ng paggawa;
- ang kakayahang bumuo ng mataas na kalidad na mga filter ng cascade nang hindi gumagamit ng mga manu-manong setting.
Ang mga quartz resonator ay mayroon ding mga disadvantages:
- pinapayagan ka ng mga panlabas na elemento na ayusin ang dalas sa isang makitid na hanay;
- magkaroon ng isang marupok na istraktura;
- huwag tiisin ang sobrang init.
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang quartz resonator
Ang aparato ay gumagana sa batayan ng piezoelectric effect, na nagpapakita ng sarili sa isang quartz plate, at sa mababang temperatura. Ang elemento ay pinutol mula sa isang kristal na kuwarts, na sinusunod ang tinukoy na anggulo. Tinutukoy ng huli ang mga electrochemical parameter ng resonator.
Ang mga plato ay pinahiran sa magkabilang panig na may isang layer ng pilak (angkop ang platinum, nikel, ginto). Pagkatapos ay matatag silang naayos sa pabahay, na selyadong. Ang aparato ay isang oscillatory system na may sarili nitong resonant frequency.
Kapag ang mga electrodes ay sumasailalim sa isang alternating boltahe, ang kuwarts plate, na may isang piezoelectric na ari-arian, bends, kontrata, shifts (depende sa uri ng pagproseso ng kristal). Kasabay nito, lumilitaw ang isang counter-EMF dito, dahil nangyayari ito sa isang inductor na matatagpuan sa isang oscillatory circuit.
Kapag ang isang boltahe ay inilapat na may dalas na tumutugma sa mga natural na vibrations ng plato, pagkatapos ay ang resonance ay sinusunod sa aparato. Sabay-sabay:
- ang isang elemento ng kuwarts ay nagpapataas ng amplitude ng mga oscillations;
- ang paglaban ng resonator ay lubhang nabawasan.
Ang enerhiya na kinakailangan upang mapanatili ang mga oscillation ay mababa sa kaso ng pantay na mga frequency.
Pagtatalaga ng isang quartz resonator sa electrical circuit
Ang aparato ay itinalaga nang katulad sa isang kapasitor. Pagkakaiba: ang isang rektanggulo ay inilalagay sa pagitan ng mga patayong segment - ang simbolo ng isang plato na gawa sa kristal na kuwarts. Ang mga gilid ng rektanggulo at ang capacitor plate ay pinaghihiwalay ng isang puwang. Malapit sa diagram ay maaaring mayroong isang titik na pagtatalaga ng aparato - QX.
Paano subukan ang isang quartz resonator
Ang mga problema sa maliliit na appliances ay bumangon kung nakatanggap sila ng isang malakas na suntok. Nangyayari ito kapag nahulog ang mga device na naglalaman ng mga resonator sa disenyo. Nabigo ang huli at nangangailangan ng kapalit ayon sa parehong mga parameter.
Ang pagsuri sa resonator para sa pagganap ay nangangailangan ng isang tester. Ito ay binuo ayon sa isang circuit batay sa isang KT3102 transistor, 5 capacitors at 2 resistors (ang aparato ay katulad ng isang quartz oscillator na binuo sa isang transistor).
Ang aparato ay dapat na konektado sa base ng transistor at ang negatibong poste sa mga konektadong koneksyon, mga koneksyon, pagprotekta sa pamamagitan ng pag-install ng isang proteksiyon na kapasitor. Ang power supply ng switching circuit ay pare-pareho - 9V. Dagdag pa, kumonekta sila sa input ng transistor, sa output nito - sa pamamagitan ng kapasitor - isang frequency meter, na nag-aayos ng mga parameter ng dalas ng resonator.
Ginagamit ang scheme kapag nagse-set up ng oscillation circuit.Kapag ang resonator ay nasa mabuting kondisyon, kapag nakakonekta, ito ay gumagawa ng mga oscillations na humahantong sa hitsura ng isang alternating boltahe sa emitter ng transistor. Bukod dito, ang dalas ng boltahe ay nag-tutugma sa isang katulad na katangian ng resonator.
Ang aparato ay may sira kung ang frequency meter ay hindi nakakakita ng paglitaw ng isang dalas o tinutukoy ang pagkakaroon ng isang dalas, ngunit ito ay maaaring magkaiba sa nominal na halaga, o ito ay nagbabago nang malaki kapag ang kaso ay pinainit ng isang panghinang na bakal.
Mga katulad na artikulo:
