Кварцевый измерительный генератор

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при измерении параметров кварцевых резонаторов. Цель изобретения - сокращение времени установления колебаний и повышение точности измерений динамического сопротивления кварцевых резонаторов. Кварцевый измерительный генератор содержит усилитель 1, управляемый ключ 2, четырехполюсник 3, формирователь 4 импульсов, компаратор 5, регистр 6, измерительный блок 7, счетчик 8, индикатор 9, делитель 10, формирователь 11 и элемент совпадения 12. Четырехполюсник 3 содержит кварцевый резонатор 13. В исходном состоянии управляемый ключ 2 открыт сигналом с регистра 6, при этом сигнал с выхода усилителя 1 одновременно поступает на входы четырехполюсника 3, формирователя 4 и компаратора 5. Высокий уровень сигнала с регистра 6 закрывает управляемый ключ 2, а низкий - открывает. При этом низкий уровень на выходе регистра 6 формируется, если амплитуда напряжения на входе компаратора 5 менее установленного значения. Таким образом, восполнение потерь энергии на динамическом сопротивлении кварцевого резонатора 13 происходит через управляемый ключ 2, коммутируемый в моменты прохождения синусоидальным сигналом нулевого значения в виде поступающих на вход четырехполюсника 3 одного или нескольких периодов синусоидального напряжения нормированного уровня. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (1)5 Н 03 В 5/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4454852/24-09 (22) 05.07.88 (46) 23.06.90., Бюл. ¹ 23 (7 2) С, В. Анастасьев и Е.M. Жлопак (53) 621. 373. 5 (088. 8} (56) Авторское свидетельство СССР № 430336, кл. $ 01 R 29/22, 1972.

Авторское свидетельство СССР

¹ 718879, кл. H 03 В 5/32, 1978. (54) КВАРЦЕВЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР (57) Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при измерении параметров кварцевых резонаторов. Цель изобретения — сокращение времени установления колебания и повьппение точности измерений динамического сопротивления кварцевых резонаторов. Кварцевый измерительный генератор содержит усилитель 1, управляемый ключ 2, четырехполюсник

3, формирователь 4 импульсов, компаратор 5, регистр 6, измерительный блок 7, счетчик 8, индикатор 9, делитель 10, формирователь 11 и элемент совпадения 12, Четырехполюсник. 3 содержит кварцевый резонатор 13. В исходном состоянии управляемый ключ

2 открыт сигналом с регистра 6, при этом сигнал с выхода усилителя 1 одновременно поступает на входы четырехполюсника 3, формирователя 4 и компаратора 5. Высокий уровень сигнала с регистра 6 закрывает управляемый ключ 2, а низкий открывает.

При этом низкий уровень на выходе регистра 6 формируется, если амплитуда напряжения на входе компаратора

5 менее установленного значения, Таким образом, восполнение потерь энергии на динамическом сопротивле- нии кварцевого резонатора 13 происходит через управляемый ключ 2, коммутируемый в моменты прохождения синусоидальным сигналом нулевого значения в виде поступающих на вход четырехполюсника 3 одного или нескольких периодов синусоидального напряжения нормированного уровня. 1 з.п. ф-лы, 1 ил, 1573525

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при измерении параметров кварцевых резонаторов.

Цель изобретения †. сокращение времени установления колебаний и повышение точности измерения динамического сопротивления кварцевого резонатора. 1О

На чертеже приведена структурная ,электрическая схема кварцевого иэме;рительного генератора.

Кварцевый измерительный генератор содержит усилитель 1, управляемый ключ 2, четырехполюсник 3 с

:кварцевым резонатором, формирователь 4 импульсов, компаратор 5, регистр 6 сдвига, измерительный блок 7, содержащий счетчик 8 импульсов, инди- 20 катор 9, делитель 10 частоты, форми рователь 11 сигналов обнуления и !

1 элемент 12 совпадения, Четырехполюсник 3 содержит кварцевый резонатор 13. 25

Генератор работает следующим образом.

Б исходном состоянии управляемый ключ 2 открыт сигналом низкого уровня, поступающим с выхода второго разряда 3р регистра б, поэтому сигнал с выхода усилителя 1 одновременно поступает на входы четырехполюсника 3, формирователя 4 и компаратора 5, 3 результате малого сдвига фазы и избыточности коэффициента усиления усилителя 1 происходит самовозбуждение на частоте, определяемой четырехполюсником 3. Усилитель 1 имеет строго нормированный и стабильный коэффи=,. 40 циент усиления, определяющий предельное значение измеряемого динамического сопротивления кварцевого резонатора четырехполюсника 3. Сигнал с выхода усилителя 1, поступивший на 45 вход формирователя 4, преобразуется в импульсы, причем фронт и спад последних совпадает С моментами отсут:. ствия тока через кварцевый резонатор 13. Этот же сигнал поступает на вход компаратора 5, который в течение одного периода производит сравнение амплитудного значения тока через кварцевый резонатор 13 с постоянным опорным напряжением и вырабатывает импульсный сигнал. Этот им55 пульсный сигнал поступает на информационный вход регистра 6, на синхронизирующий вход которого подаются импульсы с выхода формирователя

4, При этом происходит запись информации высокого уровня в первый разряд регистра 6, а на следующем такте перезапись ее во второй разряд регистра 6, Высокий уровень сигнала с выхода второго разряда регистра

6, поступающий на управляющий вход управляемого ключа 2, закрывает его, а низкий, наоборот, открывает. Низкий уровень на выходе регистра 6 формируется, если амплитуда напряжения на входе компаратора 5 менее установленного значения..

Таким образом, восполнение потерь энергии на динамическом сопротивлении кварцевого резонатора 13 происходит через открывающийся и закрывающийся управляемый ключ 2 в моменты прохождения синусоидальным сигналом тока нулевого значения в виде поступления на вход четырехполюсника 3 одного или нескольких периодов синусоидального напряжения нормированного уровня, Разрешение на восполнение потерь энергии через управляемый ключ 2 поступает с регистра 6 со сдвигом на один период частоты— сравнения амплитудного значения тока с опорным напряжением в компараторе 5. При этом из-за большой разни-.. цы в уровне выходного сигнала усилителя 1 и высокой чувствительности компаратора 5 импульсная модуляция выходного сигнала минимальна, Измерение сопротивления кварцевого резонатора 13 производится путем подсчета числа периодов и частоты возбуждения, соответствующих открытому управляемому ключу 2, в течение временного интервала, формируемого делителем 10 из периодов указанной частоты. Соотношение между R и и выводится, .исходя из следующйх условий; амплитуда тока через кварцевый резонатор 13 поддерживается постоянной; амплитуда напряжения (U„ „,) равна амплитуде напряжения на кварцевом резонаторе 13 при замкнутом управляемом ключе 2.

Энергия, рассеиваемая кварцевым резонатором 13 за N периодов, определяется формулой

1 2

Ip (1) ( где I - ток, протекающий через квар . цевый резонатор 13;

15 ся

Ф о р м у л а изобретения

I,Êâàðöåâûé измерительный генератор, содержащий последовательно соединенные усилитель и четырехполюсник

Сос тавитель В. Рудай

Техред Л.Сердюкова Корректор Л,Бескид

Редактор Н.Рогулич

Заказ 1646

Тираж 659

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина,101

11 — энергия, рассеиваемая кнар— цевым резонатором 13;

Т вЂ” период частоты возбуждения кварцевого резонатора.

Рассеиваемая кварцевым резонатором

13 энергия восполняется путем подклю— чения к нему напряжения 11 в течение и периодов. Это выражается формулой 10

1 (2) где W — восполняемая энергия.

Р

Стационарный режим работы определяется равенством г (3)

Тогда из формул (1)-(3) определяетR

U иаков и (4) ф I1, N

Входящие в формулу (4) величины

П ак у I ) и N являются постоянными а число и подсчитывается счетчиком

8 и отображается индикатором 9. При увеличении числа N разрешающая способ- 25 ность измерения сопротивления растет.

Выходной сигнал формирователя 11 обеспечивает обнуление счетчика 8 в начале периода обнуления, Элемент 12 совпадения выполняет 30 функции управляемого по двум входам ключа, включенного в цепи счетных импульсов.

25 6 с кварцевым резонатором, управляемый ключ, комнаратор, измерительный блок, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени установления колебаний, введены формирователь импульсов и регистр сдвига-, выход которого подключен к управляющему входу управляемого ключа и к первому входу измерительного блока, при этом формирователь импульсов включен межцу выходом усилителя и входом синхронизации регистра сдвига, компаратор включен между выходом усилителя и информационным входом регистра сдвига, управляемый ключ включен между выходом усилителя и входом четырехполюсника с кварцевым резонатором, второй вход измерительного блока подключен к выходу регистра сдвига, 2.Генератор по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерения динамического сопротивления кварцевого резонатора, измерительный блок содержит последовательно соединенные делитель частоты, элемент совпадения, счетчик импульсов и индикатор, а также формирователь сигнала обнуления, который включен между выходом делителя частоты и входом установки счетчика импульсов, при этом второй вход элемента совпадения объединен с входом делителя частоты и является первым входом измерительного блока, а третий вход элемента совпадения является вторым входом измерительного блока.