無線測定器を使用して水晶振動子の共振周波数を決定する方法。スキーム、説明

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アマチュア条件で電波測定器を使用して水晶振動子の共振周波数を決定する方法。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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水晶振動子 (図 1a) は、直列回路 RkLkSk の形式の等価回路で表すことができ、メタライズされた表面と水晶ホルダー Co の静電容量、および取り付け静電容量 Cm (図 1b) によってシャントされます。

アマチュア条件で無線測定器を使用して水晶振動子の共振周波数を決定する方法
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動的抵抗Rk、インダクタンスLk、静電容量Skは、水晶板の機械的共振周波数と共振器で発生する損失量によって決まります。静電容量Coの値は、プレートの幾何学的寸法と物理的特性、および水晶ホルダーの設計によって決まります。各共振器の値は一定です。静電容量Cmは、ソケットの設計、ワイヤの位置、共振器とデバイスの接続点間の静電容量などによって異なります。

等価回路による共振器は、直列回路RkLkKkまたは並列回路RkLkKk（Сo+См'）のいずれかと見なすことができます。これに従って、異なる周波数での共振器の動作が決定されます。

図2は、共振器に印加される交流電圧の周波数に対する共振器のリアクタンスの依存性を示しています。低周波数では、キャパシタンス Ck が決定的であり、共振器はキャパシタンスのように振る舞います。

アマチュア条件で無線測定器を使用して水晶振動子の共振周波数を決定する方法
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周波数が高くなると、静電容量は減少し、ある周波数ではf_最終、直列共振周波数または共振器の共振周波数と呼ばれる、それはゼロに等しくなります。共振器は直列回路の特性を示し、そのインピーダンスは最小であり、アクティブ抵抗 Rk に等しくなります。直列共振周波数は

アマチュア条件で無線測定器を使用して水晶振動子の共振周波数を決定する方法

周波数がさらに増加すると、共振器の誘導抵抗が増加し、周波数 f_蒸気共振器は並列回路の特性を取得します。並列回路は、共振時に無限に大きく、絶対値の誘導抵抗と容量抵抗が等しくなります。

周波数がさらに大きくなると、キャパシタンス Co と Cm のシャント効果が影響を及ぼし始め、共振器は小さなキャパシタンスのコンデンサとして機能します。

並列共振周波数は次の式で表されます。

アマチュア条件で無線測定器を使用して水晶振動子の共振周波数を決定する方法

式からわかるように、周波数 f_蒸気静電容量cmに依存するため、特定の制限内で変化する可能性があります。

並列共振と直列共振の周波数の比率は、次の式で決まります。

アマチュア条件で無線測定器を使用して水晶振動子の共振周波数を決定する方法

これらの周波数の差は小さく、最大差は直列共振周波数の 0,4% に近くなります。

したがって、機器を使用した水晶振動子の共振周波数の測定は、回路の共振周波数を決定するために使用されるのと同じ方法で実行できます。

共振器の直列共振の周波数を決定するために、信号発生器の出力と高周波管電圧計の入力の間に接続されます（図3）。発電機の出力電圧は約100mVである必要があり、電圧計は1〜8Vの測定限界に設定されています。発電機の周波数がfに等しい場合_最終電圧計の針が急激に右にずれています。水晶振動子の品質係数が高いため、それによって送信される周波数帯域は非常に狭いため、発電機の周波数をゆっくりと変更する必要があります。短い電圧パルス。

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この方法での周波数測定誤差は、発電機の校正誤差によって決定されます。この方法の欠点は、ジェネレータの範囲を通過するのにかなりの時間が費やされることです。

一部の共振器には副共振周波数があることに注意する必要がありますが、これらの周波数では、電圧計の読み取り値は主共振周波数で得られる読み取り値よりもはるかに低くなります。

文学

ラジオNo.9、c.1966

出版物：N。ボルシャコフ、rf.atnn.ru

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