Устройство для измерения электрических параметров кварцевых резонаторов

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения динамического сопротивления vi частоты последовательного резонанса кварцевых резонаторов. Цель изобретения - повышение точности измерения динамического сопротивления кварцевого резонатора - достигнута за счет того, что благодаря введению в устройство источника 8 постоянного опорного напряжения, образцового резистора 9 и вольтметра 10 постоянного тока, осуществляется непосредственное измерение сопротивлений управляемого резистора 6, которое автоматически устанавливается равным динамическому сопротивлению кварцевого резонатора. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4752641/21 (22) 23.10.89 (46) 07.10,92. Бюл. М 37 (71) Душанбинский филиал Научно-исследовательского института "Фонон" (72) В.А.Полюхин, А.Ф.Котов, O.В.Оокидышев и А.Н,Солдатенков (56) Авторское свидетельство СССР

N. 684470; кл, G 01 R 29/22, 1974.

Авторское свидетельство СССР

Ь 1707575, кл. G 01 R 29/22, 1990. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕЙИЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КВАРЦЕВЫХ РЕЗОНАТОРОВ (57) Изобретение относится к измеритель- ной технике и может быть использовано для

„„Д„1 „, 1767454 А1 (я)5 G 01 R 29/22

2 измерения динамического сопротивления и частоты последовательного резонанса кварцевых резонаторов. Цель изобретения — повышение точности измерения динамического сопротивления кварцевого резонатора - достигнута за-счет того, что благодаря введеййю в устройство источника 8 постоянного. опорного напряжения, образцового резистора 9 и вольтметра 10 постоянного тока, осуществляется непосредственное измерение сопротивления управляемого резистора 6, которое автрматически устанавливается равйым динамическому сопротивлению кварцевого реЗонатора. 1 ил.

1767454

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения динамического сопротивления и частоты последовательного резонанса кварцевых резонаторов, Цель изобретения — повышение точности измерения динамического сопротивления кварцевого резонатора.

Структурная схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит инвертирующий усилитель 1, инвертирующий избиратель, ный усилитель 2, измеряемый кварцевый ре:зонатор 3, амплитудный детектор 4, усилитель 5 постоянного тока, управляемый .резистор 6, фильтр 7 нижних частот, источник 8 постоянного опорного напряжения, образцовый резистор 9 и вольтметр 10 постоянногоо тока.

Устройство работает следующим обра:.зом.

Кварцевый резистор 3 включен в цепь положительной обратной связи последовательно соединенных инвертирующего уси-лителя 1 и инвертирующего избирательного усилителя 2 и воэбу>кдается на частоте последовательного резонанса. Система автоматической регулировки усиления,. состоящая из амплитудного детектора 4, усилителя 5 постоянного тока и управляемого резистора 6, поддер>кивает на выходе инвертирующего усилителя 1 переменное напряжение возникших синусоидальных колебаний на постоянном уровне. Инвертирующий избирательный усилитель 2 с постоянным коэффициентом передачи поддер>кивается на своем выходе, а значит, и на кварцевом резонаторе 3 стабильную амплитуду переменного напряжения, Общий коэффициент усиления в замкнутой цепи положительной обратной связи автогенератора становится равным единице иэ условия баланса амплитуд, Пусть коэффициент усиления усилителя 2 равен единице. Тогда единице равен и коэффициент усиления операционного усилителя, образованного усилителем 1, резистором 6 и динамическим сопротивлением кварцевого резонатора 3: к =

0вых ур

1Ах ди" где Ryp — сопротивление электронно-управляемого резистора 6, стоящее в обратной связи усилителя 1;

Яд« вЂ” динамическое сопротивление кварцевого резонатора 3. следовательно, МОЖНО ЗаПИСатЬ Йдин = Ryp.

Это значит, что сопротивление управляемого резистора 6, стоящее в обратной свя20

25 Так как Овхlйор =const = 12 величина постоянная, а Яд« = Ryp, то можно записать, 50

-зи инвертирующего усилителя 1, устанавливается автоматической регулировкой усиления в работающем устройстве равным динамическому сопротивлению кварцевого резонатора 3.

Для измерения динамического сопротивления кварцевого резонатора 3 достаточно измерить сопротивление электронно-управляемого резистора 6. С этой целью в схему введены источник 8 постоянного опорного напряжения и образцовый резистор 9, которые образуют источник тока. По постоянному току коэффициент передачи неинвертирующего операционного усилителя 1 определяется

Кп = — =

Овых Ryp (1)

Uox Bop. где R» — сопротивление образцового резистора 9.

Из формулы (1)

Ri o

0вых = Uox

Rop где Овх-- напряжение источника 8 опорного напряжения. вых = -и Вд«, т.е. постоянная составляющая выходного напряжения ин вертирующего операционного усилителя 1 прямо пропорциональна динамическому сопротивлению кварцевого резонатора 3, Это напряжение измеряется вольтметром 10, С целью уменьшения влияния переменного напряжения на показания вольтметра использован фильтр 7 нижних частот. Подключив к выходу усилителя 1 или

2 частотомер, можно измерить частоту последовательного резонанса кварцевого резонатора 3. Точность измерения динамического сопротивления кварцевого резонатора йо сравнению с прототипом в несколько раз, поскольку благодаря оверению источника 8 постоянного опорного напряжения, образцового резистора 9 и вольтметра 10 постоянного тока осуществляется непосредственное измерение сопротивления управляемого резистора 6, которое автоматически устанавливается равным измеряемому сопротивлению Вхв.

Формула изобретения

Устройство для измерения электрических параметров кварцевых резонаторов, содержащее последовательно соединенные инвертирующий усилитель и инвертирующий избирательный усилитель, управляемый резистор, включенный между входом и выходом инвертирующего усилителя. последовательно соединенные амплитудный детектор и усилитель постоянного тока, при

1767454

Составитель B,Ìàêcèìåíêo

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н.Бучок

Редактор .

Заказ 3547 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 этом вход амплитудного детектора соединен с выходом инвертирующего усилителя, выход усилителя постоянного тока соединен с управляющим входом управляемого резистора, а исследуемый кварцевый резонатор включен между входом инвертирующего усилителя и выходом инвертирующего избирательного усилителя, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что с целью повышения точности измерения, в него введен источник постоянного опорного напряжения, через образцовый резистор подключенный к входу инвертирующего усилителя, а также после5 довательно соединенные фильтр нижних . частот и вольтметр постоянного тока, причем вход фильтра нижних частот подключен к выходу первого инвертирующего усилителя.