Теория: стабилизация частоты колебаний. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Начинающему радиолюбителю

 Комментарии к статье

Требования к стабильности частоты колебаний генераторов и радиопередатчиков постоянно возрастают, что связано с большой "загрузкой" эфира, сужением полосы пропускания приемников, применением наиболее совершенных методов передачи аналоговой и цифровой информации. Относительная нестабильность частоты обычных LC-генераторов с колебательным контуром составляет около 0,01 % и специальными мерами (термостатированием. использованием качественных деталей) может быть повышена еще на порядок. Этого недостаточно, но, по счастью, уже давно известен простой и надежный способ повышения стабильности частоты. Он состоит в применении кварцевого резонатора.

Пластина кварца, определенным образом вырезанная из кристалла, обладает пьезоэффектом: при ее деформации на поверхности появляются заряды. Есть и обратный эффект: приложение напряжения к поверхностям пластины вызывает ее деформацию. Пластина имеет собственный механический резонанс, и добротность ее может достигать десятков и сотен тысяч - значений, недостижимых в обычных контурах. Кроме того, частота механического резонанса очень стабильна - она зависит только от размеров пластины и почти не подвержена внешним влияниям.

Кварцевый резонатор по конструкции напоминает конденсатор - пластина кварца помещена между двумя обкладками, от которых сделаны выводы. Обкладки теперь чаще всего напыляют на поверхность пластины. В электрическом отношении кварцевый резонатор подобен колебательному кон гуру, схема которого показана на рис. 53.

На частоте последовательного резонанса fs реактивное сопротивление обращается в нуль, а на частоте параллельного резонанса fp - становится бесконечным (если пренебречь небольшими потерями, связанными с сопротивлением r). Эквивалентная индуктивность кварца велика (единицы генри), а последовательная емкость Cs мала (сотые доли пикофарады), в то время как параллельная емкость Cp может достигать десятков пикофарад (она рассчитывается по обычной формуле для емкости плоского конденсатора, в котором диэлектриком служит кварц). В результате разность частот параллельного и последовательного резонансов составляет около 0,1 % от резонансной частоты.

В прецизионных кварцевых генераторах используют частоту последовательного резонанса, как наименее подверженную дестабилизирующим факторам, в то время как в более простых генераторах удобнее возбуждать генератор на частотах вблизи параллельного резонанса, где сопротивление кварца носит индуктивный характер, благодаря чему он с успехом заменяет катушку индуктивности.

Схема такого генератора приведена на рис. 54.

Крупным недостатком кварцевых генераторов является невозможность перестройки частоты. Допустима лишь небольшая ее подстройка в пределах долей процента, для чего и служит подстроечный конденсатор С1. Самопроизвольный "уход" частоты такого генератора может составлять столь небольшую величину, как 1 Гц на 1 МГц (относительная нестабильность 10^-6).

Автор: В.Поляков, г.Москва

Смотрите другие статьи раздела Начинающему радиолюбителю.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Курение отупляет 02.12.2024

Курение давно известно как фактор риска для множества заболеваний, но его влияние на умственные способности исследуется относительно недавно. Группа ученых из Университета штата Огайо провела масштабное исследование, результаты которого показали: курение связано с ухудшением когнитивных функций, особенно в среднем возрасте. В рамках работы исследователи проанализировали данные 136 тысяч человек старше 45 лет. Участники исследования были разделены на группы: активные курильщики и те, кто бросил курить недавно. Основной задачей было изучить, как их привычка влияет на здоровье мозга. Наиболее заметная связь между курением и ухудшением когнитивных способностей была обнаружена в возрастной группе от 45 до 59 лет. Ученые подчеркивают, что отказ от курения в этом возрасте может принести значительную пользу не только физическому, но и ментальному здоровью. Помимо снижения рисков сердечно-сосудистых и дыхательных заболеваний, прекращение курения может сохранить умственные способности, так ...>>

Технология точного распыления Greeneye Technology 02.12.2024

Израильская компания Greeneye Technology разработала уникальную систему точного распыления, основанную на искусственном интеллекте. Эта технология уже продемонстрировала впечатляющие результаты в США и готовится к первым испытаниям на австралийских полях. Основной особенностью технологии Greeneye является возможность точного распыления гербицидов исключительно на сорняки. Это решение позволило сократить использование остатков гербицидов в среднем на 87%, что снижает затраты фермеров и минимизирует экологический вред. Перенос этой технологии в Австралию станет важным шагом к повышению эффективности сельского хозяйства в регионе. Для продвижения технологии в Австралии Greeneye Technology сотрудничает с компанией Croplands, базирующейся в Аделаиде. Croplands, имея сильное региональное присутствие, уже давно зарекомендовала себя в области продажи и обслуживания систем точного опрыскивания. Финансовую поддержку проекту оказывает Grains Research and Development Corporation, что подчерк ...>>

Раковые клетки погибают в невесомости 01.12.2024

Исследователи из Сиднейского технологического института (Австралия) выяснили, что микрогравитация губительна для раковых клеток. В условиях, имитирующих невесомость, погибает до 90% злокачественных клеток - и это без применения лекарств. Для изучения этого явления ученые построили микрогравитационный стимулятор - специальное устройство, воспроизводящее условия невесомости. В этом аппарате они размещали культуры клеток различных видов рака, включая опухоли яичников, молочной железы, носа и легких. Через 24 часа результаты превзошли ожидания: от 80% до 90% раковых клеток подверглись гибели. Примечательно, что микрогравитация практически не оказывала аналогичного разрушительного эффекта на здоровые клетки. Несмотря на впечатляющие результаты, механизм, объясняющий, почему раковые клетки так чувствительны к микрогравитации, пока остается загадкой. Известно, что недостаток гравитации вызывает серьезные изменения в человеческом организме, например, снижение костной массы у космонавт ...>>

Случайная новость из Архива Перспективные графеновые фотоматрицы 23.06.2013 Использование новых графеновых сенсоров сделает фото- и видеокамеры в 1000 раз более чувствительными к свету. Каждый человек вряд ли может быть довольным чувствительностью датчика своей собственной камеры когда дело касается съемки в условиях недостаточной освещенности. Но в недалеком будущем это может в корне измениться благодаря работе группы ученых из Сингапура, которые разрабатывают новую технологию производства светочувствительных датчиков для камер, основой которых является графен, материал, представляющий собой кристаллическую структуру из атомов углерода, толщиной всего в один атом. Использование нового датчика, предположительно, сделает будущие камеры в 1000 раз более чувствительными к свету, а количество используемой датчиком энергии снизится при этом минимум в 10 раз. Повышенная чувствительность датчика позволит получать высококачественные фотоснимки в условиях слабой освещенности. При этом, по крайней мере именно так утверждают исследователи, новые графеновые датчики будут иметь стоимость в пять раз ниже, чем стоимость существующих CCD-датчиков, что означает, в свою очередь, что цены на камеры существенно понизятся в будущем. Графеновые датчики имеют высокую светочувствительность благодаря тому, что они более эффективно улавливают в свою ловушку фотоны света, а высокая электрическая проводимость графена позволяет снять с датчика и обработать сигналы намного более низкого уровня, нежели позволяют это сделать обычные полупроводниковые датчики. Новые графеновые датчики могут использоваться не только в бытовых фото- и видеокамерах. Эти датчики имеют высокую чувствительность не только в диапазоне видимого света, но и в инфракрасном также. Поэтому такие датчики можно будет весьма эффективно применять в камерах, контролирующих движение на дорогах, инфракрасных камерах для приборов ночного видения и в камерах спутников, делающих высококачественные снимки земной поверхности. Согласно заявлению профессора Ван Киджи (Wang Qijie) из Технологического университета Нанянга (Nanyang Technological University), графеновые датчики для камер разрабатываются таким образом, что их изготовление будет возможно с помощью существующих технологических производственных методов. Это означает, что новые датчики, на основе наноструктур из графена, легко и без технологических затруднений заменят CCD-датчики современных камер. Пока еще рано для того, чтобы можно было точно сказать, когда именно графеновые датчики появятся в потребительских камерах. Быстрее всего, в первую очередь такие датчики найдут применение в более дорогостоящим промышленных камерах, камерах систем наблюдения и т.п. Помимо этого, графеновые технологии уверенно прокладывают себе путь и в другие области, что в недалеком будущем сделает использование графена господствующей тенденцией.

Другие интересные новости:

▪ Объектив Tamron 16-300mm F/3.5-6.3 Di II VC PZD Macro (Model B016)

▪ Утоление боли без лекарств

▪ Умный холодильник Bosch на базе блокчейн

▪ Siemens представил мобильный телефон ST60

▪ Беспроводные наушники Google Pixel Buds Pro

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Аудио и видеонаблюдение. Подборка статей

▪ статья Транспортный самолет Руслан. История изобретения и производства

▪ статья Почему глаза кошки светятся в темноте? Подробный ответ

▪ статья Циклантера лопастная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Автомобиль. Спидометры и тахометры. Справочник

▪ статья Низковольтные стабилизаторы напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2024