Ռեզոնատորը որոշակի պայմաններում առավելագույն ամպլիտուդով տատանողական շարժումների ընդունակ համակարգ է։ Քվարցային ռեզոնատոր - քվարցային ափսե, որը սովորաբար ունի զուգահեռականի ձև, գործում է այսպես, երբ փոփոխական հոսանք է կիրառվում (հաճախականությունը տարբեր է տարբեր թիթեղների համար): Այս մասի գործառնական հաճախականությունը որոշվում է նրա հաստությամբ: Այստեղ կախվածությունը հակառակն է. Ամենաբարակ թիթեղներն ունեն ամենաբարձր հաճախականությունը (50 ՄՀց-ից ոչ ավելի):

Հազվագյուտ դեպքերում կարելի է հասնել 200 ՄՀց հաճախականության: Սա թույլատրելի է միայն երանգի վրա աշխատելիս (հիմնականից բարձր հաճախականություն): Հատուկ զտիչներն ի վիճակի են ճնշել քվարցային ափսեի հիմնական հաճախականությունը և ընդգծել դրա բազմակի երանգային հաճախականությունը:

Գործողության համար հարմար են միայն կենտ ներդաշնակությունները (երանգների մեկ այլ անուն): Բացի այդ, դրանք օգտագործելիս հաճախականության ընթերցումները մեծանում են ավելի ցածր ամպլիտուդներով: Որպես կանոն, առավելագույնը ալիքի բարձրության ինը անգամ նվազում է: Ավելին, փոփոխությունները հայտնաբերելը դժվար է դառնում:

Քվարցը դիէլեկտրիկ է: Զույգ մետաղական էլեկտրոդների հետ համատեղ այն վերածվում է կոնդենսատորի, բայց դրա հզորությունը փոքր է, և չափելն իմաստ չունի։ Դիագրամում այս մասը ցուցադրվում է որպես բյուրեղային ուղղանկյուն կոնդենսատորի թիթեղների միջև: Քվարցային թիթեղը, ինչպես մյուս առաձգական մարմինները, բնութագրվում է իր սեփական ռեզոնանսային հաճախականության առկայությամբ՝ կախված իր չափից։ Նիհար թիթեղները ավելի բարձր ռեզոնանսային հաճախականություն ունեն։ Որպես արդյունք՝ անհրաժեշտ է միայն ընտրել այնպիսի պարամետրերով ափսե, որի դեպքում մեխանիկական թրթռումների հաճախականությունը կհամընկնի թիթեղին կիրառվող փոփոխական լարման հաճախականության հետ: Քվարցային ափսեը հարմար է միայն փոփոխական հոսանք օգտագործելու դեպքում, քանի որ ուղղակի հոսանքը կարող է հրահրել միայն մեկ սեղմում կամ դեկոպրեսիա:

Արդյունքում ակնհայտ է, որ քվարցը շատ պարզ ռեզոնանսային համակարգ է (բնած տատանողական սխեմաներին բնորոշ բոլոր հատկություններով), բայց դա ամենևին չի նվազեցնում նրա աշխատանքի որակը։

Ավելի արդյունավետ է քվարցային ռեզոնատորը: Դրա որակի գործակիցը 10 5 - 10 7 է: Քվարցային ռեզոնատորները մեծացնում են կոնդենսատորի ընդհանուր ծառայության ժամկետը` շնորհիվ իրենց ջերմաստիճանի կայունության, ամրության և արտադրելիության: Մասերի փոքր չափերը նաև հեշտացնում են դրանց օգտագործումը: Բայց ամենակարեւոր առավելությունը կայուն հաճախականություն ապահովելու ունակությունն է:

Միակ թերությունները ներառում են առկա հաճախականությունը արտաքին տարրերի հաճախականությամբ կարգավորելու նեղ շրջանակը:

Ամեն դեպքում, քվարցային ռեզոնատորները շատ տարածված են և օգտագործվում են ժամացույցների, բազմաթիվ ռադիոէլեկտրոնիկայի և այլ սարքերում: Որոշ երկրներում քվարցային թիթեղները տեղադրվում են անմիջապես մայթերին, և մարդիկ էներգիա են արտադրում պարզապես ետ ու առաջ քայլելով:

Գործողության սկզբունքը

Քվարցային ռեզոնատորի ֆունկցիաները ապահովվում են պիեզոէլեկտրական էֆեկտով։ Այս երևույթը հրահրում է էլեկտրական լիցքի տեսքը, եթե տեղի է ունենում բյուրեղների որոշակի տեսակների մեխանիկական դեֆորմացիա (բնականները ներառում են քվարց և տուրմալին): Լիցքի ուժն ուղղակիորեն կախված է դեֆորմացիայի ուժից։ Սա կոչվում է ուղղակի պիեզոէլեկտրական էֆեկտ: Հակադարձ պիեզոէլեկտրական էֆեկտի էությունն այն է, որ եթե բյուրեղը ենթարկվի էլեկտրական դաշտի, այն կդեֆորմացվի:

Ֆունկցիոնալության ստուգում

Շարժման մեջ քվարցի վիճակը ստուգելու մի քանի պարզ մեթոդներ կան: Ահա դրանցից մի քանիսը.

1. Ռեզոնատորի վիճակը ճշգրիտ որոշելու համար դուք պետք է միացնեք օսցիլոսկոպ կամ հաճախականության հաշվիչ գեներատորի ելքին: Պահանջվող տվյալները կարելի է հաշվարկել՝ օգտագործելով Lissajous թվերը: Այնուամենայնիվ, նման հանգամանքներում հնարավոր է ակամա գրգռել որձաքարի տատանողական շարժումները և՛ գերտոնիկ, և՛ հիմնարար հաճախականություններում: Սա կարող է ստեղծել ոչ ճշգրիտ չափումներ: Այս մեթոդը կարող է օգտագործվել 1-ից 10 ՄՀց տիրույթում:
2. Գեներատորի աշխատանքային հաճախականությունը կախված է քվարցային ռեզոնատորից: Երբ էներգիան մատակարարվում է, գեներատորը արտադրում է իմպուլսներ, որոնք համընկնում են հիմնական ռեզոնանսի հաճախականության հետ։ Այս իմպուլսների մի շարք անցնում է կոնդենսատորով, որը զտում է DC բաղադրիչը՝ թողնելով միայն երանգավորումներ, իսկ իմպուլսներն իրենք են փոխանցվում անալոգային հաճախականության հաշվիչին։ Այն հեշտությամբ կարելի է կառուցել երկու դիոդից՝ կոնդենսատորից, ռեզիստորից և միկրոամպաչափից։ Կախված հաճախականության ցուցումներից, կփոխվի նաև կոնդենսատորի լարումը: Այս մեթոդը նույնպես ճշգրիտ չէ և կարող է օգտագործվել միայն 3-ից մինչև 10 ՄՀց տիրույթում:

Ընդհանուր առմամբ, քվարցային ռեզոնատորների հուսալի փորձարկումը կարող է իրականացվել միայն դրանց փոխարինման դեպքում: Եվ դուք պետք է կասկածեք միայն ռեզոնատորի խափանումը մեխանիզմում, որպես վերջին միջոց: Թեև դա չի վերաբերում շարժական էլեկտրոնիկայի վրա, որոնք հաճախակի են ընկնում:

Քվարցային ռեզոնատորը էլեկտրոնային սարք է, որը հիմնված է պիեզոէլեկտրական էֆեկտի, ինչպես նաև մեխանիկական ռեզոնանսի վրա։ Այն օգտագործվում է ռադիոկայանների կողմից, որտեղ այն սահմանում է կրիչի հաճախականությունը ժամացույցներով և ժամանակաչափերով՝ դրանցում ամրագրելով 1 վայրկյան ընդմիջում։

Ինչ է դա և ինչու է դա անհրաժեշտ

Սարքը աղբյուր է, որն ապահովում է բարձր ճշգրտության ներդաշնակ տատանումներ: Համեմատած անալոգների հետ, այն ունի ավելի մեծ գործառնական արդյունավետություն և կայուն պարամետրեր:

Ժամանակակից սարքերի առաջին օրինակները հայտնվել են ռադիոկայաններում 1920-1930 թվականներին։ որպես տարրեր, որոնք ունեն կայուն աշխատանք և կարող են սահմանել կրիչի հաճախականությունը: Նրանք.

• փոխարինեց Ռոշելի աղի վրա գործող բյուրեղյա ռեզոնատորները, որոնք հայտնվեցին 1917 թվականին Ալեքսանդր Մ. Նիկոլսոնի գյուտի արդյունքում և բնութագրվում էին անկայունությամբ.
• փոխարինեց նախկինում օգտագործված շղթան կծիկով և կոնդենսատորով, որը չուներ բարձր որակի գործակից (մինչև 300) և կախված էր ջերմաստիճանի փոփոխություններից։

Քիչ անց քվարցային ռեզոնատորները դարձան ժամանակաչափերի և ժամացույցների անբաժանելի մասը: 32768 Հց բնական ռեզոնանսային հաճախականությամբ էլեկտրոնային բաղադրիչներ, որոնք երկուական 15-բիթանոց հաշվիչում սահմանում են 1 վայրկյանի հավասար ժամանակաշրջան:

Սարքերը այսօր օգտագործվում են.

• քվարցային ժամացույցներ՝ ապահովելով դրանց ճշգրտությունը՝ անկախ շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանից.
• չափիչ գործիքներ՝ երաշխավորելով դրանց ցուցիչների բարձր ճշգրտությունը.
• ծովային արձագանքման սարքեր, որոնք օգտագործվում են ներքևի քարտեզների հետազոտության և ստեղծման, ժայռերի, ծանծաղուտների ձայնագրման և ջրում առարկաների որոնման մեջ.
• հաճախականություններ սինթեզող հղման տատանիչներին համապատասխանող շղթաներ.
• SSB կամ հեռագրական ազդանշանի ալիքային ցուցումներում օգտագործվող սխեմաներ.
• ռադիոկայաններ DSB ազդանշանով միջանկյալ հաճախականությամբ;
• Սուպերհետերոդինային ընդունիչների ժապավենային ֆիլտրեր, որոնք ավելի կայուն և որակյալ են, քան LC ֆիլտրերը:

Սարքերը արտադրվում են տարբեր պատյաններով։ Դրանք բաժանվում են ելքային, որոնք օգտագործվում են ծավալային մոնտաժում և SMD, որոնք օգտագործվում են մակերեսային մոնտաժում:

Նրանց շահագործումը կախված է անջատիչ սխեմայի հուսալիությունից, որն ազդում է.

• հաճախականության շեղում պահանջվող արժեքից, պարամետրերի կայունությունը;
• սարքի ծերացման արագությունը;
• բեռնվածքի հզորություն.

Քվարցային ռեզոնատորի հատկությունները

Այն գերազանցում է նախկինում գոյություն ունեցող անալոգներին, ինչը սարքը դարձնում է անփոխարինելի շատ էլեկտրոնային սխեմաներում և բացատրում է սարքի օգտագործման շրջանակը: Դա հաստատում է այն փաստը, որ իր գյուտից հետո առաջին տասնամյակում ԱՄՆ-ում արտադրվել է ավելի քան 100 հազար սարք (չհաշված այլ երկրները)։

Քվարցային ռեզոնատորների դրական հատկությունների շարքում, որոնք բացատրում են սարքերի ժողովրդականությունը և պահանջարկը.

• լավ որակի գործակից, որի արժեքները՝ 104-106, գերազանցում են նախկինում օգտագործված անալոգների պարամետրերը (նրանք ունեն 300 որակի գործակից);
• փոքր չափսեր, որոնք կարելի է չափել միլիմետրի ֆրակցիաներով.
• դիմադրություն ջերմաստիճանի և դրա տատանումների;
• երկար սպասարկման ժամկետ;
• արտադրության հեշտություն;
• բարձրորակ կասկադային ֆիլտրեր ստեղծելու ունակություն՝ առանց ձեռքով պարամետրեր օգտագործելու:

Քվարցային ռեզոնատորներն ունեն նաև թերություններ.

• արտաքին տարրերը թույլ են տալիս կարգավորել հաճախականությունը նեղ միջակայքում.
• ունեն փխրուն դիզայն;
• չի կարող հանդուրժել ավելորդ ջերմությունը.

Քվարցային ռեզոնատորի շահագործման սկզբունքը

Սարքը գործում է պիեզոէլեկտրական էֆեկտի հիման վրա, որն արտահայտվում է ցածր ջերմաստիճանի քվարց ափսեի վրա։ Տարրը կտրված է պինդ քվարց բյուրեղից՝ դիտարկելով նշված անկյունը։ Վերջինս որոշում է ռեզոնատորի էլեկտրաքիմիական պարամետրերը։

Թիթեղները երկու կողմից պատված են արծաթի շերտով (հարմար են պլատին, նիկել, ոսկի)։ Այնուհետև դրանք ամուր ամրացվում են պատյանում, որը կնքված է: Սարքը տատանողական համակարգ է, որն ունի իր ռեզոնանսային հաճախականությունը։

Երբ էլեկտրոդները ենթարկվում են փոփոխական լարման, քվարցային թիթեղը, որն ունի պիեզոէլեկտրական հատկություններ, թեքում է, կծկվում և տեղաշարժվում է (կախված բյուրեղների մշակման տեսակից)։ Միևնույն ժամանակ, դրա մեջ հայտնվում է ետ-EMF, ինչպես դա տեղի է ունենում տատանողական միացումում տեղակայված ինդուկտորում:

Երբ լարումը կիրառվում է ափսեի բնական թրթռումներին համապատասխանող հաճախականությամբ, սարքում նկատվում է ռեզոնանս: Միաժամանակ.

• քվարցային տարրը մեծացնում է թրթռումների ամպլիտուդը.
• Ռեզոնատորի դիմադրությունը զգալիորեն նվազում է:

Տատանումները պահպանելու համար պահանջվող էներգիան ցածր է հավասար հաճախականությունների դեպքում։

Էլեկտրական դիագրամի վրա քվարց ռեզոնատորի նշանակումը

Սարքը նախատեսված է կոնդենսատորի նման: Տարբերությունը՝ ուղղանկյուն հատվածների միջև տեղադրված է ուղղանկյուն՝ քվարց բյուրեղից պատրաստված ափսեի խորհրդանիշ։ Ուղղանկյունի և կոնդենսատորի ափսեի կողմերը բաժանում է բացը: Դիագրամի մոտակայքում կարող է լինել սարքի տառային նշանակում՝ QX:

Ինչպես ստուգել քվարցային ռեզոնատորը

Փոքր կենցաղային տեխնիկայի հետ կապված խնդիրներ առաջանում են, եթե դրանք ուժեղ հարված են ստանում։ Դա տեղի է ունենում, երբ ռեզոնատորներ պարունակող սարքերը ընկնում են: Վերջիններս ձախողվում են և պահանջում են փոխարինում նույն պարամետրերով:

Ռեզոնատորի ֆունկցիոնալությունը ստուգելու համար անհրաժեշտ է փորձարկող: Այն հավաքվում է KT3102 տրանզիստորի, 5 կոնդենսատորի և 2 ռեզիստորի վրա հիմնված սխեմայի համաձայն (սարքը նման է տրանզիստորի վրա հավաքված քվարցային տատանվողին):

Սարքը պետք է միացված լինի տրանզիստորի հիմքին և միացված միացումներում գտնվող բացասական բևեռին, որը պաշտպանված է պաշտպանիչ կոնդենսատորի տեղադրմամբ: Միացման սխեմայի էլեկտրամատակարարումը մշտական ​​է՝ 9 Վ: Բացի այդ, հաճախականության չափիչը միացված է տրանզիստորի մուտքին, իսկ դրա ելքին՝ կոնդենսատորի միջոցով, որը գրանցում է ռեզոնատորի հաճախականության պարամետրերը:

Դիագրամը օգտագործվում է տատանումների սխեման կարգավորելիս: Երբ ռեզոնատորը ճիշտ է աշխատում, երբ միացված է, այն առաջացնում է տատանումներ, որոնք հանգեցնում են տրանզիստորի արտանետիչում փոփոխական լարման առաջացմանը: Ավելին, լարման հաճախականությունը համընկնում է ռեզոնատորի նմանատիպ բնութագրի հետ:

Սարքը անսարք է, եթե հաճախականության հաշվիչը չի հայտնաբերում հաճախականության առաջացումը կամ հայտնաբերում է հաճախականության առկայությունը, բայց այն կամ շատ է տարբերվում անվանական արժեքից, կամ երբ գործը ջեռուցվում է զոդման երկաթով, այն մեծապես փոխվում է:

Այս սարքի ստեղծման պատճառը կուտակված քվարցային ռեզոնատորների զգալի քանակությունն էր՝ ինչպես ձեռք բերված, այնպես էլ զոդված տարբեր տախտակներից, և շատերը չունեին գծանշումներ։ Ճանապարհորդելով ինտերնետի հսկայական տարածքներով և փորձելով հավաքել և գործարկել զանազան, որոշվեց մեր սեփականը ստեղծել: Տարբեր գեներատորների հետ բազմաթիվ փորձերից հետո, ինչպես տարբեր թվային տրամաբանության, այնպես էլ տրանզիստորների վրա, ես ընտրեցի 74HC4060-ը, չնայած հնարավոր չէր նաև վերացնել ինքնահոսքերը, բայց, ինչպես պարզվեց, դա սարքի շահագործման ընթացքում միջամտություն չի առաջացնում: .

Քվարց հաշվիչի միացում

Սարքը հիմնված է երկու CD74HC4060 գեներատորների վրա (74HC4060 խանութում չկար, բայց դատելով տվյալների թերթիկից՝ դրանք նույնիսկ «սառը» են), մեկը աշխատում է ցածր հաճախականությամբ, երկրորդը՝ բարձր։ Ամենացածր հաճախականությունը, որ ունեի, ժամային քվարցն էր, իսկ ամենաբարձր հաճախականությունը ոչ ներդաշնակ քվարցն էր 30 ՄՀց հաճախականությամբ: Իրենց ինքնահուզման հակվածության պատճառով որոշվել է միացնել գեներատորները պարզապես միացնելով սնուցման լարումը, որը նշված է համապատասխան լուսադիոդներով։ Գեներատորներից հետո ես տեղադրեցի տրամաբանական կրկնողիչ։ Ավելի լավ է R6 և R7 ռեզիստորների փոխարեն տեղադրել կոնդենսատորներ (ես ինքս չեմ ստուգել դա):

Ինչպես պարզվեց, սարքն աշխատում է ոչ միայն քվարցից, այլև երկու կամ ավելի ոտքերով բոլոր տեսակի զտիչներով, որոնք հաջողությամբ միացվել են համապատասխան միակցիչներին: Մեկ «երկոտանի» նման կերամիկական կոնդենսատորին գործարկվեց 4 ՄՀց հաճախականությամբ, որը հետագայում հաջողությամբ օգտագործվեց քվարցային ռեզոնատորի փոխարեն:

Լուսանկարները ցույց են տալիս, որ ռադիո բաղադրիչները փորձարկելու համար օգտագործվում են երկու տեսակի միակցիչներ: Առաջինը պատրաստված է վահանակների մասերից՝ կապարի մասերի համար, իսկ երկրորդը տախտակի մի հատված է, որը սոսնձված և համապատասխան անցքերի միջով զոդված է գծերի վրա՝ SMD քվարցային ռեզոնատորների համար: Տեղեկատվություն ցուցադրելու համար PIC16F628 կամ PIC16F628A միկրոկոնտրոլերի վրա օգտագործվում է պարզեցված հաճախականության հաշվիչ, որն ավտոմատ կերպով փոխում է չափման սահմանը, այսինքն՝ ցուցիչի հաճախականությունը կլինի կամ կՀցկամ մեջ ՄՀց.

Սարքի մանրամասների մասին

Տախտակի մի մասը հավաքվում է կապարի մասերի վրա, իսկ մի մասը՝ SMD-ի վրա։ Տախտակը նախատեսված է Winstar մեկ տողով LCD ցուցիչի համար WH1601A (սա այն է, որի կոնտակտները վերևի ձախ կողմում են), 15 և 16 կոնտակտները, որոնք ծառայում են լուսավորության համար, ուղղորդված չեն, բայց յուրաքանչյուր ոք, ով կարիք ունի, կարող է ավելացնել հետքեր և մանրամասներ: իրենք իրենց համար. Ես չեմ միացրել հետին լույսը, քանի որ նույն կարգավորիչի վրա ինչ-որ հեռախոսից օգտագործել էի ոչ լուսավոր ցուցիչ, բայց սկզբում կար Winstar: Բացի WH1601A-ից, դուք կարող եք օգտագործել WH1602B - երկտող, բայց երկրորդ տողը չի օգտագործվի: Շղթայում տրանզիստորի փոխարեն կարող եք օգտագործել նույն հաղորդունակությունը, նախընտրելի է ավելի մեծ h21-ով: Տախտակն ունի երկու հոսանքի մուտք, մեկը մինի USB-ից, մյուսը կամրջի միջով և 7805: Մեկ այլ դեպքում կա նաև կայունացուցիչի տեղ:

Սարքի կարգավորում

S1 կոճակով թյունինգ կատարելիս միացրեք ցածր հաճախականության ռեժիմը (VD1 LED-ը կվառվի) և 32768 Հց հաճախականությամբ քվարցային ռեզոնատոր տեղադրելով համապատասխան միակցիչի մեջ (ցանկալի է համակարգչի մայր տախտակից), կարգավորելու համար օգտագործեք թյունինգային կոնդենսատոր C11: ցուցիչի հաճախականությունը մինչև 32768 Հց: Resistor R8-ը սահմանում է առավելագույն զգայունությունը: Բոլոր ֆայլերը՝ տախտակները, որոնվածը, օգտագործված ռադիո տարրերի տվյալների թերթիկները և այլն, ներբեռնեք արխիվում: Նախագծի հեղինակ - նեֆեդոտ.

Քննարկեք ՔՎԱՐՑ ՀԱՃԱԽԱԿԱՆՈՒԹՅԱՆ ՍՏՈՒԳՄԱՆ ՍԱՐՔ հոդվածը

Ժամանակակից թվային տեխնոլոգիաները պահանջում են բարձր ճշգրտություն, ուստի ամենևին էլ զարմանալի չէ, որ գրեթե ցանկացած թվային սարք, որը գրավում է սովորական մարդու աչքը, ներսում պարունակում է քվարցային ռեզոնատոր:

Տարբեր հաճախականությունների քվարցային ռեզոնատորները անհրաժեշտ են որպես ներդաշնակ տատանումների հուսալի և կայուն աղբյուրներ, որպեսզի թվային միկրոկոնտրոլերը կարողանա ապավինել հղման հաճախականությանը և աշխատել դրա հետ ապագայում՝ թվային սարքի շահագործման ընթացքում: Այսպիսով, քվարցային ռեզոնատորը հուսալի փոխարինում է տատանվող LC սխեմայի համար:

Եթե ​​դիտարկենք պարզ տատանողական սխեման, որը բաղկացած է և-ից, արագ պարզ կդառնա, որ նման շղթայի որակի գործակիցը շղթայում չի գերազանցի 300-ը, ընդ որում, կոնդենսատորի հզորությունը կլողանա՝ կախված շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանից, և նույնը. տեղի կունենա ինդուկտիվության հետ:

Իզուր չէ, որ կոնդենսատորներն ու կծիկները ունեն այնպիսի պարամետրեր, ինչպիսիք են TKE - հզորության ջերմաստիճանի գործակիցը և TKI - ինդուկտիվության ջերմաստիճանի գործակիցը, ինչը ցույց է տալիս, թե ինչպես են փոխվում այս բաղադրիչների հիմնական պարամետրերը դրանց ջերմաստիճանի փոփոխություններով:

Ի տարբերություն տատանողական սխեմաների, քվարցի վրա հիմնված ռեզոնատորներն ունեն որակի գործոն, որն անհասանելի է տատանողական սխեմաների համար, որը չափվում է 10,000-ից մինչև 10,000,000 արժեքներով, և քվարց ռեզոնատորների ջերմաստիճանի կայունության մասին խոսք չկա, քանի որ հաճախականությունը մնում է կայուն ցանկացած ջերմաստիճանի արժեքի դեպքում: , սովորաբար -40°C-ից +70°C միջակայքում:

Այսպիսով, իրենց բարձր ջերմաստիճանի կայունության և որակի գործոնի շնորհիվ քվարցային ռեզոնատորները օգտագործվում են ռադիոտեխնիկայի և թվային էլեկտրոնիկայի ողջ ընթացքում:

Ժամացույցի հաճախականությունը կարգավորելու համար նրան միշտ անհրաժեշտ է ժամացույցի գեներատոր, որի վրա նա կարող էր հուսալիորեն ապավինել, իսկ այս գեներատորին միշտ պետք է բարձր հաճախականություն և առավել եւս՝ բարձր ճշգրտություն։ Այստեղ է, որ օգնության է գալիս քվարցային ռեզոնատորը: Իհարկե, որոշ ծրագրերում կարելի է 1000 որակի գործակից ունեցող պիեզոկերամիկական ռեզոնատորներով, և այդպիսի ռեզոնատորները բավարար են էլեկտրոնային խաղալիքների և կենցաղային ռադիոյի համար, բայց ավելի ճշգրիտ սարքերի համար անհրաժեշտ է քվարց:

Քվարցային ռեզոնատորի աշխատանքը հիմնված է էներգիայի վրա, որը հայտնվում է քվարցային ափսեի վրա: Քվարցը սիլիցիումի երկօքսիդի պոլիմորֆ է՝ SiO2, և բնության մեջ հանդիպում է բյուրեղների և խճաքարերի տեսքով։ Ազատ տեսքով երկրակեղևը պարունակում է մոտ 12% քվարց, բացի այդ, քվարցը պարունակվում է նաև այլ օգտակար հանածոների խառնուրդների տեսքով, իսկ ընդհանուր առմամբ երկրակեղևը պարունակում է ավելի քան 60% քվարց (զանգվածային բաժին)։

Ցածր ջերմաստիճանի քվարցը, որն ունի ընդգծված պիեզոէլեկտրական հատկություններ, հարմար է ռեզոնատորներ ստեղծելու համար։ Քիմիապես քվարցը շատ կայուն է, և այն կարող է լուծվել միայն ֆտորաթթվի մեջ։ Քվարցն ավելի կոշտ է, քան օպալը, բայց ոչ այնքան կոշտ, որքան ադամանդը:

Քվարցային ափսե պատրաստելիս մի կտոր կտրվում է քվարց բյուրեղից խստորեն սահմանված անկյան տակ: Կախված կտրվածքի անկյունից, ստացված քվարցային ափսեը կտարբերվի իր էլեկտրամեխանիկական հատկություններով:

Սա հանգեցնում է տատանողական համակարգի, որն ունի իր ռեզոնանսային հաճախականությունը, և այս ձևով ստացված քվարցային ռեզոնատորն ունի իր ռեզոնանսային հաճախականությունը, որը որոշվում է էլեկտրամեխանիկական պարամետրերով:

Այժմ, եթե պլաստիկի մետաղական էլեկտրոդների վրա կիրառեք տվյալ ռեզոնանսային հաճախականության փոփոխական լարում, ապա կհայտնվի ռեզոնանսի ֆենոմենը, և ափսեի ներդաշնակ տատանումների ամպլիտուդը շատ զգալիորեն կմեծանա։ Այս դեպքում ռեզոնատորի դիմադրությունը մեծապես կնվազի, այսինքն՝ գործընթացը նման է նրան, ինչ տեղի է ունենում մի շարք տատանվող շղթայում։ Նման «տատանողական սխեմայի» բարձր որակի գործոնի պատճառով էներգիայի կորուստները ռեզոնանսային հաճախականությամբ դրա գրգռման ժամանակ աննշան են:

Համարժեք սխեմայի վրա. C2 - սալիկների ստատիկ էլեկտրական հզորություն, L - ինդուկտիվություն, C1 - հզորություն, R - դիմադրություն, որն արտացոլում է տեղադրված քվարցային ափսեի էլեկտրամեխանիկական հատկությունները: Եթե ​​դուք հեռացնեք մոնտաժային տարրերը, ձեզ կմնա մի շարք LC միացում:

Տպագիր տպատախտակի վրա տեղադրման ժամանակ քվարցային ռեզոնատորը չի կարող գերտաքացվել, քանի որ դրա դիզայնը բավականին փխրուն է, և գերտաքացումը կարող է հանգեցնել էլեկտրոդների և պահարանի դեֆորմացման, ինչը, անշուշտ, կազդի պատրաստի սարքում ռեզոնատորի աշխատանքի վրա: Եթե ​​քվարցը տաքացնեք մինչև 5730°C, այն ամբողջովին կկորցնի իր պիեզոէլեկտրական հատկությունները, բայց, բարեբախտաբար, անհնար է տարրը եռակցման երկաթով տաքացնել նման ջերմաստիճանի։

Դիագրամում քվարցային ռեզոնատորի նշանակումը նման է թիթեղների միջև ուղղանկյուն ունեցող կոնդենսատորի նշանակմանը (քվարցային ափսե) և «ZQ» կամ «Z» մակագրությամբ:

Հաճախ քվարցային ռեզոնատորի վնասման պատճառը սարքի անկումն է կամ ուժեղ հարվածը, որում այն ​​տեղադրված է, և այնուհետև անհրաժեշտ է փոխարինել ռեզոնատորը նորով նույն ռեզոնանսային հաճախականությամբ: Նման վնասը բնորոշ է փոքր չափի սարքերին, որոնք հեշտ է գցել: Սակայն, ըստ վիճակագրության, քվարցային ռեզոնատորների նման վնասը չափազանց հազվադեպ է, և ավելի հաճախ սարքի անսարքությունն առաջանում է մեկ այլ պատճառով.

Քվարցային ռեզոնատորը սպասարկելու համար կարող եք հավաքել փոքր զոնդ, որը կօգնի ոչ միայն ստուգել ռեզոնատորի ֆունկցիոնալությունը, այլև տեսնել դրա ռեզոնանսային հաճախականությունը: Զոնդի միացումն իրենից ներկայացնում է տիպիկ մեկ տրանզիստորային բյուրեղյա տատանվող շղթա:

Միացնելով ռեզոնատորը բազայի և մինուսի միջև (կարող եք այն օգտագործել պաշտպանիչ կոնդենսատորի միջոցով ռեզոնատորի կարճ միացման դեպքում), մնում է ռեզոնանսային հաճախականությունը չափել հաճախականության հաշվիչով: Այս շղթան հարմար է նաև տատանողական սխեմաների նախնական թյունինգի համար:

Երբ միացումը միացված է, աշխատանքային ռեզոնատորը կնպաստի տատանումների առաջացմանը, և տրանզիստորի թողարկիչում կարող է դիտվել փոփոխական լարում, որի հաճախականությունը կհամապատասխանի փորձարկվող քվարց ռեզոնատորի հիմնական ռեզոնանսային հաճախությանը:

Հաճախականության հաշվիչ միացնելով զոնդի ելքին, օգտագործողը կարող է դիտարկել այս ռեզոնանսային հաճախականությունը: Եթե ​​հաճախականությունը կայուն է, եթե ռեզոնատորի փոքր տաքացումը զոդման երկաթով չի հանգեցնում հաճախականության ուժեղ շեղման, ապա ռեզոնատորն աշխատում է։ Եթե ​​սերունդ չկա, կամ հաճախականությունը լողում է կամ պարզվում է, որ բոլորովին այլ է, քան պետք է լինի փորձարկվող բաղադրիչի համար, ապա ռեզոնատորը անսարք է և պետք է փոխարինվի:

Այս զոնդը նաև հարմար է տատանողական սխեմաների նախնական թյունինգի համար, այս դեպքում անհրաժեշտ է C1 կոնդենսատոր, չնայած ռեզոնատորները ստուգելիս այն կարելի է բացառել միացումից: Շղթան պարզապես միացված է ռեզոնատորի տեղում, և շղթան նույն կերպ սկսում է տատանումներ առաջացնել։

Վերոնշյալ սխեմայի համաձայն հավաքված զոնդը զգալիորեն լավ է աշխատում 15-ից 20 ՄՀց հաճախականություններում: Այլ տիրույթների համար դուք միշտ կարող եք ինտերնետում փնտրել սխեմաների սխեմաներ, բարեբախտաբար, դրանցից շատերը կան ինչպես դիսկրետ բաղադրիչների, այնպես էլ միկրոսխեմայի վրա: