Устройство для измерения электрических параметров кварцевого резонатора

 

СОЮЗ СОВЕТСНКХ социАлистич сних

РЕСП УЬЛИН

5 А1 (Ю (И2 щ)5 С 01 R 29/22

npH fMHT СССР

ОПИСАНИЕ ИЯОБРЕ ГЕНИ1 осудАрст енн и (с2митет

ДО изОБРетениям и ОТКРытиям (21) 4715110/21 (22) 11,05.89 (46) 23.01.92. Бюл, 2" 3 (72) A.ф,Котов, О.B.Покидышев, А,Н.Солдатенков и В.А.Полюхин (53) 621.317,3 (088.8) (56) Авторское свидегельство СССР

H 684470, кл. G 01 R 29/22, 1979.

Измерительное и классификационное устройство. Модель RT-1, Фирма

"Ситизен уотч." — Document Г (М-160007, Equipment NQ.07.92, В-8, перевод ВЦПИЕ-42536. (54) УСТРОЙСТВО ЛЛЛ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕС!<ИХ ПАРАМЕТРОВ КВАРЦЕВОГО РЕЗОНАТ0РА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения динамического сопротивления и частоты последовательного резонанса пьезоэлектрического резонатора. Цель изобретения повышение точности измерения. Устройство содержит генератор, выполненный на двух инвертирующих усилителях 1 и 3, цепь пог1ожительной обратно1Р связи которого замкнута через

2 исследуемый кварцевый резонатор 6 и цепь автоматической рсгулировки усиления, включаюцую амплитудный детектор 7, усилитель постоянного тока 8 и управляемый резистор 9, выполненный в виде бг1ока из двух идентичных резисторов, один из которых включен между входом и вь,ходом усилителя 1, à дру ой подключен к измерителю сопротивления 10.

Благодаря стабилизации коэффициента усиления усилителя 1 значение сопротивления резисторов 9 соответствует измсряемому динамическому сопротивлению резонатора 6. При этом вследствие стабилизации амплитуды колебаний на входе детектора 7 исключается погрешность детектирования, а уменьшение влияния на точность измерения собственного шума усилителя 1 достигнуто за счет подключения входа детектора 7 к выходу полосового фильтра 2. Точность измерения частоты последовательного резонанса повышена за счет стабилизации фязочастотной характерис т ики усилителя 1, 1 ил.

1707575

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения динамического сопротивления и частоты последовательного резонанса пьезоэлект5 рического резонатора.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содерж .т последовательно соединенные первый инвертирующий усилитель 1, полосовой фильтр 2 и второй инвертир ующий усилит ел ь 3, в состав которого BxolljAT последовательно включенные усили-,гель )< мощности и усилитель-ограничитель 5, выход которого через исследуемый кварцевый резонатор 6 соединен с вхоаом первого инвертирующего усилителя 1, К выходу полосового фильтра 2 подключен амплитудный детектор 7, выход которого через усилитель 8 постоянного тока соединен с управляющим входом сдвоенного управляемого резистора 9, один из резисторов которого включен между входом и выходом усилителя 1, а второй, идентичный ему резистор подключен к измерителк 10 сопротивления.

Устройство работает следующим образом.

Усилитель 1, полосовой фильтр 2, второй инвертирующий усилитель 3 сов" местно с исследуемым резонатором 6 образуют г енер . ор, возбужда ж)) йся на частоте последовательного резонанса кварцевого резонатора.,)1етектор 7 и усилитель 8 постоянного тока сов- 40 местно с одним из резисторов 9, включенным в цепь отрицательной обратной связи усилителя 1, осуществляют автоматическую регул.)ровку усиления в петле положительной обратной связи 4 генератора, устанавливая. баланс амплитуд. Т.е., в установившемся режиме коэффициент усиления в петле голожительной обратной связи равен

I ецини),е.

К К ° К К = 1) ° (1) г

К - коэффициенты передачи соответствен fo ус,.ли геля 1, )". )1 ьт"

) ра 2, усилител» 3.

Учитывая, что коэффициент усиленил К зависит от отношения сопро( тивления резистора 9 R и динамического сопротивления кварцевого резонатора R „

R9

К

R)e (2) Величина К„ в соответствии с (1) и (2) пропорциональна сопротивлению резистора 9 обратной связи (3) К„ = К К ° Н

Измеряя с помощью блока 10 сопротивление второго резистора 9, идентичного включенному в цепь обратной связи усилителя 1, по известным коэффициентам передачи Y.< и К определяют дин" мичес кое сопротивление исследуемого кварцевого резонатора.

Частоту последовательного резонанса определяют измеряя частотомером частоту генерации, по1ключив, например, частотомер к выхо1у усилителя 1.

Усилитель-ограничитель 5 в составе инвертирующего усилителя 3 предотвращает перегрузки кварцевого резонатора в момент включения устройства, пока инерционная автоматическая регулировка усиления не установит стабильную амплитуду напряже) ия на входе резонатора 6. По сравнению с известным устройством точность измерения floeьшена за счст loño, что при измерении динамического сопротивления кварцсвого резонатора амплитуда переменного напряжения на выходе усилителя 1 устанавливастся постоянной, соответственно постоянной устанавливается и величина сопротивления резистора 9. При этом погрешность детектирования в соответствии с (3) не входит в состав погрешности измерения, а вг)ияние собственного шума усилителя 1 на выходное напря)исние детектора 7 и сопротивление резистора 9 ослаблено за счет того, что детектор подключен к выходу полосового фильтра 2, Кроме того, поддержание постояннь)м в . процессе измерений коэффициента усиления.усилителя t независимо от величины В), стабилизирует его фазочастотную характеристику, что повышает точность измерения частоты посгелсв;.тельного резонанса резон тора. формула и з о б р е т е н и я

Устройс1во для измерения электри-. ческих параметров кварцевого резона1707575

Составитель В.Максименко .

Техред Л,Олийнык Корректор А, Обручар

Редактор И.Горная ю

Заказ ?В) Ти ая Подписное

ВНИИП Государс геенно,".о комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 тора, содержащее упраагяемый резистор, последовательно соединенные . первый инвертирующий усилитель, полосовой фильтр и второй инвертирующий усилитель, выход которого через исследуемый кварцевый резонатор соединен с входом первого инвертирующего усилителя, а также последовательно соединенные амплитудный детектор и усилитель постоянного тока, выход которого соединен с управляющим входом управляемого резистора, о т л и ч а lo щ е е с я тем, что, с целью повышения точнос- и измерений, в него введен измеритель сопротивления, вход амплитудного

5 детектора подключен к выходу полосового фильтра, а управляемый ре-, зистор выполнен в виде блока из двух идентичных резисторов, первый иэ которых включен межау входом и выходом первого инвертирующего уси- ли еля, а второй подключен и измерителю сопротивления.