理論：発振周波数の安定化。スキーム、説明

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理論: 発振周波数の安定化。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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発電機や無線送信機の発振周波数の安定性に対する要件は常に増加しており、これには空気の大きな「負荷」がかかり、受信機の帯域幅が狭くなり、アナログおよびデジタルを送信するための最先端の方法が使用されます。情報。発振回路を備えた従来の LC 発振器の相対周波数不安定性は約 0,01% ですが、特別な手段 (サーモスタット、高品質部品の使用) により、XNUMX 桁増加する可能性があります。これでは十分ではありませんが、幸いなことに、周波数安定性を向上させる簡単で信頼性の高い方法が以前から知られていました。それは水晶共振器の使用にあります。

水晶から特定の方法で切り出された石英板には圧電効果があり、変形すると表面に電荷が現れます。逆の効果もあります。プレートの表面に応力が加わると、プレートが変形します。プレートには独自の機械的共振があり、その品質係数は数万、数十万に達する可能性があり、これは従来の回路では達成できない値です。さらに、機械的共振周波数は非常に安定しており、プレートのサイズのみに依存し、外部の影響をほとんど受けません。

水晶共振器はコンデンサーと設計が似ており、53 枚の板の間に水晶板が配置されており、そこから結論が導き出されます。現在、ライニングはプレートの表面にスプレーされることがほとんどです。電気的に言えば、水晶共振子は発振回路に似ており、その図を図に示します。 XNUMX.

理論：発振周波数安定化

直列共振周波数 fs ではリアクタンスは消滅し、並列共振周波数 fp では無限大になります (抵抗 r に関連する小さな損失を無視した場合)。石英の等価インダクタンスは大きく (ヘンリー単位)、直列静電容量 Cs は小さい (ピコファラッドの 0,1 分の XNUMX)。一方、並列静電容量 Cp は数十ピコファラッドに達することがあります (平面静電容量の通常の公式を使用して計算されます)。石英が誘電体として機能するコンデンサ）。その結果、並列共振と直列共振の周波数差は共振周波数の約 XNUMX% になります。

高精度の水晶発振器では、不安定要因の影響を最も受けにくい直列共振周波数が使用されますが、より単純な発振器では、水晶の抵抗が誘導性となる並列共振に近い周波数で発振器を励起する方が便利です。インダクタの交換に成功しました。

このような発電機の図を図54に示します。 XNUMX。

理論：発振周波数安定化

水晶発振器の主な欠点は、周波数調整が不可能であることです。同調コンデンサ C1 が機能するため、パーセント単位の小さな調整のみが許容されます。このような発電機の自発周波数ドリフトは、1 MHz あたり 1 Hz 程度に小さくなる可能性があります (相対的な不安定性 10^-6).

著者: V.Polyakov、モスクワ

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