Определение параметров кварцевых резонаторов.
Одной из основных задач, при создании радиоэлектронных средств, является селекция, которая решается с помощью различного рода фильтров. Получение высоких параметров фильтров требует применения высокодобротных элементов. Такими элементами служат магнитострикционные диски в электромеханических фильтрах и кварцевые резонаторы в пьезоэлектрических фильтрах. В радиолюбительской практике широкое распространение получили квазиполиноминальные лестничные кварцевые фильтры на одинаковых резонаторах. Расчёт и моделирование качественных кварцевых фильтров с заданными параметрами сложная задача. Для облегчения этой задачи была создана программа Расчёт кварцевых фильтров. После размещения демо-версии этой программы на радиолюбительских сайтах в Интернете, к автору поступило большое количество обращений с одним вопросом:
- Как определить динамические параметры кварцевых резонаторов?
При расчёте электрических цепей кварцевый резонатор, согласно [1] стр. 39, может быть заменён эквивалентной схемой замещения (Рис. 1) с соответствующими параметрами.
Рис. 1. Схема замещения кварцевого резонатора.
- где:
|
Ld |
- динамическая индуктивность резонатора; |
|
С d |
- динамическая ёмкость резонатора; |
|
Rd |
- сопротивление резонатора; |
|
Cs |
- статическая ёмкость резонатора. |
Эти параметры связаны между собой следующей зависимостью:
|
|
(1) |
|
|
(2) |
|
|
(3) |
|
|
(4) |
- где:
|
Fo |
– частота последовательного резонанса; |
|
Fp |
– частота параллельного резонанса; |
|
DF |
– частотный интервал; |
|
Q |
– добротность резонатора. |
Статическую ёмкость
Cs резонатора можно определить с помощью прибора (например – МТ-4080А, MIC-4070D или т. п.).Для расчёта
Ld, Сd, необходимо провести измерения частоты кварцевого резонатора в схеме измерительного генератора (Рис. 2) с замкнутыми и разомкнутыми контактами ключа К1.
Рис. 2. Измерительный генератор.
Полученные значения частот
F1 и F2 используются в расчётах динамические параметров кварцевого резонатора.|
|
(5) |
|
|
(6) |
|
|
(7) |
|
|
(8) |
|
|
(9) |
|
|
(10) |
- где:
|
C1, C2, C3 |
- номиналы конденсаторов измерительного генератора; |
|
CA, CB, CK1 |
- вспомогательные расчётные величины. |
Для облегчения решения задачи, связанной со всеми этими вычислениями, служит программа “Расчет Ld & Fo”. Работа с ней настолько проста, что не требует пояснений.
Список литературы:
- Глюкман Л. И. “Пьезоэлектрические кварцевые резонаторы”, Москва, “Радио и связь”, 1981 г.
Со всеми вопросами, возникающими при работе с программой, обращаться по адресу:
А. Белых (UA1OJ),
ua1oj@atnet.ru
