Измеритель электрических параметров кварцевых резонаторов

 

ОП ИСАНЙВ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

< i 790105

Союз Советсиик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.02.79 (21) 2726508/18-23 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К, Н 03 H 3/04

G 01 R 23/00

Н 03 В 5/32

Государственный комитет

Опубликовано 23.12.80. Бюллетень № 47

Дата опубликования описания 28.12.80 (53) УДК 62! .317:

:621.372.412. .001.5 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

И. Т. Найдиков и 1О. П. Кузьмин (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

КВАРЦЕВЫХ РЕЗОНАТОРОВ

Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться в устройствах для измерения частоты и эквивалентных, электрических параметров кварцевых резонаторов.

Известен измеритель электрических параметров кварцевых резонаторов, выполненный на основе моста полных проводимостей, содержащий высокочастотный генератор, мост и индикатор баланса (I).

Недостатком такого измерителя является низкая производительность при измерениях, что связано с необходимостью использования высокостабильного генератора типа интегратора.

Наиболее близок к предлагаемому измеритель электрических параметров кварцевых разонаторов, содержащий включенную в цепь положительной обратной связи мостовую схему, в одно из плеч которой включен переменный резистор, а в другое измеряемый кварцевый резонатор, и цепь индикации, соединенную с выходом цепи положительной обратной связи (2). Переменный резистор в этом измерителе выполнен в виде обычного резистора с ручной перестройкой величины сопротивления.

Недостатком этого измерителя является недостаточно высокая точность измерения частоты кварцевого резонатора на последовательном резонансе, что связано, в основном, с нестабильностью частоты возбуждения цепи положительной обратной связи.

Необходимость ручной настройки моста также вносит дополнительные ошибки в измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Это достигается тем, что измеритель электрических параметров кварцевых резонаторов, содержащий включенную в цепь положи тельной обратной связи мостовую схему, в одном из плеч которой включен переменный резистор, а в другое — измеряемый кварцевый резонатор, и цепь индикации, соединенную с выходом цепи положительной обратной связи, дополнительно снабжен вычитающим устройством, входы которого соединены с соответствующими плечами мостовой схемы, а выход — с входом цепи положительной обратной связи, при этом управляющий вход переменного резистора соединен через дополнительный усилитель с цепью положительной обратной связи.

7901

Формула изобретения

На чертеже показана блок-схема предлагаемого измерителя.

Он содержит мостовую схему 1, в противоположные плечи которой включены электронно-управляемый резистор 2 и кварцевый резонатор 3. Входы вычитающего устройства 4 подключены к кварцевому резонатору 3 и переменному резистору 2. Выход вычитающего устройства 4 через цепь 5 положительной обратной связи соединен со входом кристаллического моста 1. Управляющий вход переменного резистора 2 че1о рез дополнительный усилитель 6 соединен с цепью 5 положительной обратной связи.

Цепь 7 индикации соединена с выходом цепи 5. Возможны два варианта подключения мостовой схемы: общие выводы постоянных резисторов в мостовой схеме 1 соединены с общей шиной и когда с общей шиной соединены общие выводы кварцевого резонатора 3 и переменного резистора 2.

Измеритель электрических параметров кварцевых резонаторов работает следующим образом. о

На выходе вычитающего устройства 4 сигнал пропорционален разности сигналов, поступающих с выходов переменного резистора 2 и кварцевого резонатора 3 на входы вычитающего устройства 4. При перестройке фазы цепи 5 положительной обратной связи возбуждается кварцевый резонатор 3При этом сигнал, поступающий с выхода кварцевого резонатора 3 на вход вычитающего устройства 4, больше сигнала, поступающего на его другой вход с переменно- 3о го резистора 2. По мере дальнейшей перестройки фазы цепи 5 положительной обратной связи частота возбуждения измерителя приближается к частоте кварцевого резонатора на последовательном резонансе. При этом импеданс кварцевого резонатора 3 уменьшается и становится равным его динамическому сопротивлению, а сигнал, поступающий через дополнительный усилитель

6 на управляющий вход резистора 2, уменьшает величину последнего. При достаточно щ большом коэффициенте усиления цепи 5 величина переменного резистора 2 с достаточно высокой точностью равна динамическому сопротивлению кварцевого резонатора.

Предлагаемый измеритель позволяет увеличить стабильность частоты возбуждения цепи положительной обратной связи примерно в 200 раз; как следствие, повышается точность определения частоты кварцевого резонатора на последовательном резонансе и его динамических параметров. Кроме того, поскольку отпадает необходимость ручной перестройки переменного резистора 2, дополнительно повышаются точностные характеристики и производительность измерений. В случае соединения с общей шиной общих выводов кварцевого резонатора и переменного резистора упрощается цепь управления последнего и облегчается проведение измерения энергетического режима работы кварцевого резонатора.

Измеритель электрических параметров кварцевых резонаторов, содержащий включенную в цепь положительной обратной связи мостовую схему, в одно из плеч которой включен переменный резистор, а в другое— измеряемый кварцевый резонатор, и цепь индикации, соединенную с выходом цепи положительной обратной связи, отличаюи ийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он дополнительно снабжен вычитающим устройством, входы которого соединены с соответствующими плечами мостовой схемы, а выход — с входом цепи положительной обратной связи, при этом управляющий вход переменного резистора соединен через дополнительный усилитель с цепью положительной обратной связи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сухов Л. В. и др. Измерение параметров пьезоэлектрических изделий. Обзоры по электронной технике. сер. «Радиокомпоненты», 1970, вып. 3, с. 21.

2. Рамадан и др. «Кристаллический мост» для измерения эквивалентных параметров пьезоэлектрических кристаллов. Приборы для научных исследований, 1978, № 3, с. 98.

790105

Редактор Л. Веселовская

Заказ 9057/56

Составитель В. Банков

Техред А. Бойкас Корректор Г. Назарова

Ираж 995 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оч крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. ПрЬектная, 4