Tezliyin kvars rezonatoru vasitəsilə stabilləşdirilməsi. Tezliyin stabilləşdirilməsi üçün kvars kristalından optik oxa nəzərən müəyyən bucaq altında kəsilmiş lövhədən istifadə edilir. Məlum olduğu kimi, kvarsda pyezoelektrik effekti müşahidə olunur. Kvars lövhəyə dəyişən elektrik sahəsi təsir etdikdə, onda mexaniki, elastiki rəqslər əmələ gəlir. Kvars lövhəsi rezonans xassələrinə malik olan elektromexaniki bir sistemdir. Həndəsi ölçülərindən və kəsik müstəvisinin vəziyyətindən asılı olaraq hər bir kvars lövhəsinin rezonans tezliyi müxtəlifdir və bu tezlik 10kHs – 10 MHs intervalında dəyişə bilər. Kvars
lövhəsinin məxsusi tezliyini
fkv
2,84l (MHs) ifadəsindən qiymətləndirmək olar.
b
Burada, l – kvars lövhəsinin mm-lərlə uzunluğu, b isə qalınlığıdır. Kvars rezonatoru elektrik rəqs konturuna ekvivalentdir. Şəkil 4.14–də kvars
rezonatorun ekvivalent sxemi göstərilmişdir. Sxemdən göründüyü kimi, kvars lövhəsi C0 tutumu ilə şuntlanan ardıcıl birləşdirilmiş r, LK , CK elementlərindən təşkil olunmuş rəqs konturuna ekvivalentdir.
Şəkil 4.13. Sadə termokompensasiya sxemi.
C0 – kvars lövhəni saxlayan sistemin tutumudur. Bu tutum bir neçə pF tərtibində olur. Kvars rezonatoru iti rezonans əyrisinə malikdir; başqa sözlə r itki müqaviməti kiçikdir (Om tərtibində və ondan kiçik). Ona görə də, kvars generatorun keyfiyyətliliyi Q cox böyük olub 105 – 106 –ya çatır ki, bu da LC rəqs konturların keyfiyyətliliyindən 2- 3 tərtib böyükdür.
Kvars rezonatoru iki rezonans tezliyə malikdir: ardıcıl konturdakı rezonansa (gərginliklər rezonansı) uyğun tezlik (ωgər=1/ LC ) və paralel konturdakı rezonansa ( cərəyanlar rezonansı) uyğun tezlik (ω cər=1/ Cekv L). Burada Cekv= C0C/ (C0+C) və C0 >> C olduğundan ωgər və ωcər tezlikləri bir- birindən az fərqlənir. ω<ωgər və ω>ωcər tezliklərdə kvars rezonatorun ekvivalent müqaviməti tutum xarakterinə, ωgər÷ωcər intervalında isə induktiv müqavimət xarakterinə malikdir.
Beləliklə, kvars rezonatorun tezlik xassələri ondan müxtəlif avtogenerator sxemlərində istifadə verməyə imkan verir.
Kvars rezonatorunu əks əlaqə dövrəsinə rəqs konturu kimi daxil etmək olar, yaxud da kvars generatoru üçnöqtəli avtogenerator sxemlərində rəqs konturunun induktiv elementi rolunu oynaya bilər (şək. 4.14. a,b).
Kvarsın temperatur stabilliyi adi rəqs konturunun temperatur stabilliyinə nisbətən çox böyükdür. Tezliyin temperatur əmsalı kvars üçün 10-7 - 10-6 intervalındadır.
Kvars rezonatorlarından istifadə etməklə tezliyin qeyri-stabilliyini 10-7 -yə qədər azaltmaq olur.
Praktiki radiotexnikada kvarsı LC-generatorlarda induktivlik kimi tətbiq edirlər ki, bu da generatorun konstruksiyasını sadələşdirir, həmçinin, rezonatorda səpələnən gücü azaldır. Şəkil 4.15,a-da əməliyyat gücləndiricisi əsasında qurulmuş, kvars induktivliyin analoqu kimi qoşulmuş avtogeneratorun sxemi, şəkil 4.15,b-də gərginlik rezonansı rejimində işləyən, rezistorlarının biri
qismində kvars rezonatoru qoşulan Vin körpülü LC generatorun sxemi verilmişdir.
Şəkil 4.14. Kvars rezonatorunun ekvivalent sxemi və tranzistorlu kvars generatorlarının sxemləri: a - kvars rezonatorunun ekvivalent sxemi, b - kvars rezonatoru rəqs konturuna, c-kvars rezonatoru əlaqə dövrəsinə daxil edilmiş sxemlər.
b)
Şəkil 4.15. ƏG əsasında kvars avtogeneratoru: a) kvars induktivliyin analoqu olduğu generator; b) ƏG əsasında Vin körpülü kvars avtogeneratoru.
Kvarsın rezonans tezliyinin Vin körpüsünün kvazi rezonans tezliyi ilə üst- üstə düşməsi üçün R rezistorunun müqavimətini kvarsın Rkv aktiv müqavimətinə bərabər seçirlər (kökləyirlər). Çıxış və ƏG-nin invertləyici girişi arasında qoşulmuş R2 termorezistorlu mənfi əks əlaqə kvarsın rezonans müqavimətinin temperatur dəyişmələrini kompensasiya edir, bununla da avtogeneratorun çıxış rəqslərinin amplitudunu stabilləşdirir. Bu avtogeneratorun rəqslərinin tezliyinin köklənməsi kondensatorlar vasitəsilə yerinə yetirilir. Adətən bu məqsədlə yarımkeçirici tutumları – diodların xüsusi növü olan varikapı istifadə edirlər.
|
