Как определять резонансную частоту кварцевого резонатора по радиоизмерительным приборам в любительских условиях. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Измерительная техника

 Комментарии к статье

Кварцевый резонатор (рис.1,а) может быть представлен эквивалентной схемой в виде последовательного контура RкLкСк, шунтированного емкостями металлизированных поверхностей и кварцедержателя Со, а также емкостью монтажа См (рис.1,б).

Рис.1

Динамическое сопротивление Rк индуктивность Lк и емкость Ск определяются частотой механического резонанса кварцевой пластины и величиной потерь, имеющих место в резонаторе. Величина емкости Со определяется геометрическими размерами и физическими свойствами пластины и конструкцией кварцедержателя, для каждого резонатора она является постоянной величиной. Емкость См зависит от конструкции панельки, расположения проводов, емкости между точками подключения резонатора к прибору и т. д.

Резонатор согласно эквивалентной схеме может рассматриваться или как последовательный контур RкLкСк, или как параллельный контур RкLкCк(Сo+См'). В соответствии с этим и определяется поведение резонатора на разных частотах.

На рис.2 приведена зависимость реактивного сопротивления резонатора от частоты приложенного к нему переменного напряжения. При низких частотах решающее значение имеет емкость Ск, резонатор ведет себя как емкость.

Рис.2

По мере повышения частоты емкостное сопротивление уменьшается, и на некоторой частоте f_посл, называемой частотой последовательного резонанса илирезонансной частотой резонатора, оно становится равным нулю. Резонатор проявляет свойства последовательного контура, его полное сопротивление минимально и равно активному сопротивлению Rк. Частота последовательного резонанса равна

При дальнейшем повышении частоты увеличивается индуктивное сопротивление резонатора, и на частоте f_пар резонатор приобретает свойства параллельного контура, имеющего при резонансе бесконечно большие и равные по абсолютной величине индуктивное и емкостное сопротивления.

При еще большем повышении частоты начинает сказываться шунтирующее действие емкостей Со и См, и резонатор действует как конденсатор малой емкости.

Частота параллельного резонанса выразится формулой

Как видно из формулы, частота f_пар зависит от емкости См, поэтому может меняться в некоторых пределах.

Отношение частот параллельного и последовательного резонанса определится выражением:

Разность между этими частотами невелика, максимальная разность близка к 0,4% от частоты последовательного резонанса.

Следовательно, измерение резонансной частоты кварцевого резонатора по приборам можно производить теми же методами, которые применяются для определения резонансной частоты контуров.

Для определения частоты последовательного резонанса резонатора его включают между выходом сигнал-генератора и входом лампового вольтметра высокой частоты (рис.3). Выходное напряжение генератора должно быть порядка 100 мв, вольтметр устанавливается на предел измерения 1-8 в. При частоте генератора, равной f_посл стрелка вольтметра резко отклоняется вправо. Из-за высокой добротности кварцевого резонатора полоса пропускаемых им частот очень узка, поэтому изменять частоту генератора следует медленно, в противном случае вольтметр из-за своей инерционности не успевает среагировать на полученный короткий импульс напряжения.

Рис.3

Погрешность измерения частоты при таком способе определяется погрешностью градуировки генератора. Недостатком способа является значительное время, затрачиваемое на прохождение диапазонов генератора.

Следует иметь в виду, что некоторые резонаторы имеют побочные резонансные частоты, но при этих частотах показания вольтметра значительно ниже показаний, получаемых на основной резонансной частоте.

Литература

1. Радио № 9 1966 г., c.62

Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Измерительная техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Раскрыт механизм образования сапфиров 26.08.2024 Ученые из Университета Кертина в Австралии совершили значительный прорыв в понимании процесса образования сапфиров. Их исследование показало, что эти драгоценные камни формируются глубоко под земной поверхностью при экстремально высоких температурах, связанных с вулканической активностью. Сапфиры обычно находят в вулканических отложениях, где магма из мантии Земли на протяжении длительного времени поднимается к коре и образует расплавы, обогащенные натрием и калием. Эти минералы также встречаются в руслах рек, где со временем кристаллы очищаются от окружающих пород и откладываются вместе с другими аллювиальными материалами. Долгое время геологи не могли точно определить, каким образом и при каких условиях возникают сапфиры. Недавнее исследование австралийских ученых внесло ясность в этот вопрос, показав, что сапфиры образуются из глинистых отложений, подвергшихся воздействию экстремальных условий. Во время вулканической активности оксид алюминия, находящийся в земной коре, подвергается нагреванию и сжатию, что приводит к его превращению в корунд - основной минерал, из которого состоят сапфиры. Затем магматические потоки поднимают эти кристаллы на поверхность Земли. В рамках исследования ученые собрали 223 микроскопических образца сапфиров из вулканического района Айфель в Германии. Эти образцы были подвергнуты вторичной ионной масс-спектрометрии, что позволило исследовать их состав и структуру с высокой точностью. Особое внимание уделялось включениям рутила и циркона, а также соотношению изотопов кислорода в оксиде алюминия. Рутил и циркон содержат уран, который со временем распадается с известной скоростью. Изучая этот процесс, ученые смогли установить возраст сапфиров и определить, когда именно они образовались. Датировка показала, что сапфиры формировались одновременно с активной вулканической деятельностью, которая и вывела их на поверхность. Этот процесс происходил на глубине около 7 километров под земной корой. Исследование также выявило, что на процесс образования сапфиров влияли различные факторы. В некоторых случаях решающую роль играло расплавление мантийной магмы, которая проникала сквозь породы, передавая им свои изотопные соотношения. В других случаях, когда расплав оказывался вблизи кристаллов, происходил интенсивный нагрев, что также способствовало их формированию. Таким образом, новое исследование позволяет лучше понять сложные процессы, происходящие в недрах Земли и ведущие к образованию одного из самых ценных драгоценных камней - сапфира. Открытие механизмов их формирования не только расширяет наши знания о геологических процессах, но и может помочь в поиске новых месторождений этих драгоценностей.

Другие интересные новости:

▪ Нержавеющая суперсталь для производства водорода

▪ Многовековой лотос прорастает

▪ Система охлаждения Deepcool Gammaxx 400 EX

▪ Уязвимость империй

▪ Внешние накопители OWC Mercury Elite Pro Dual на 10 Тбайт

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Мобильная связь. Подборка статей

▪ статья Роджер Бэкон. Знаменитые афоризмы

▪ статья Что такое лесоводство? Подробный ответ

▪ статья Кругорез-универсал. Домашняя мастерская

▪ статья Сенсорный регулятор громкости. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Сеанс с картами (несколько фокусов). Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026