석영 공진기는 압전 효과와 기계적 공진을 기반으로 하는 전자 장치입니다. 그것은 시계와 타이머에서 캐리어 주파수를 설정하는 라디오 방송국에서 1초 간격으로 고정하는 데 사용됩니다.
그것이 무엇이며 왜 필요한지
이 장치는 고정밀 고조파 진동을 제공하는 소스입니다. 상대방과 비교하여 작업 효율성이 높고 안정적인 매개 변수가 있습니다.
현대 장치의 첫 번째 예는 1920-1930년에 라디오 방송국에 안정적으로 작동하고 반송파 주파수를 설정할 수 있는 요소로 나타났습니다. 그들:
- Alexander M. Nicholson의 발명의 결과로 1917년에 나타났고 불안정성으로 유명했던 세그네튬 염에서 작동하는 수정 공진기를 대체했습니다.
- 그들은 매우 효율적이지 않고(최대 300) 온도 변화의 영향을 받는 이전의 코일 커패시터 회로를 대체합니다.
조금 후에 석영 공진기는 타이머, 시계의 필수적인 부분이 되었습니다. 고유 공진 주파수가 32768Hz인 전자 부품으로, 이진 15비트 카운터에서 시간 간격을 1초로 설정합니다.
장치는 오늘날 다음에서 사용됩니다.
- 주변 온도에 관계없이 정확도를 제공하는 석영 시계;
- 높은 정확도를 보장하는 측정 장비;
- 측량 및 바닥 매핑에 사용되는 바다 에코 측심기, 암초, 여울 고정, 물 속에서 물체 찾기
- 주파수 합성 기준 발진기에 대응하는 회로;
- SSB 또는 전신 신호를 나타내는 파동에 사용되는 회로;
- 중간 주파수에서 DSB 신호가 있는 라디오;
- 대역통과 필터 슈퍼헤테로다인 유형 수신기LC 필터보다 더 안정적이고 더 강력합니다.
장치는 다른 하우징으로 만들어집니다. 체적 실장에 사용되는 리드선과 표면 실장에 사용되는 SMD로 구분됩니다.
작동은 스위칭 회로의 신뢰성에 따라 달라지며, 이는 다음에 영향을 미칩니다.
- 필요한 값의 주파수 편차, 매개 변수의 안정성;
- 장치의 노화 속도;
- 부하 커패시턴스.
석영 공진기의 특성
기존의 아날로그보다 우수하여 많은 전자 회로에서 장치를 필수 불가결하게 만들고 장치의 범위를 설명합니다. 이것은 발명 이후 처음 10년 동안 미국에서 100,000대 이상의 장치가 생산되었다는 사실에 의해 입증됩니다(다른 국가는 제외).
석영 공진기의 긍정적인 특성 중 인기를 설명하는 장치에 대한 수요:
- 좋은 품질 요소, 그 값 - 104-106 - 이전에 사용된 아날로그의 매개변수를 초과합니다(품질 요소는 300임).
- 밀리미터 단위로 측정할 수 있는 작은 치수;
- 온도에 대한 저항, 그 변동;
- 긴 서비스 수명;
- 제조 용이성;
- 수동 조정 없이 고품질 캐스케이드 필터를 구축할 수 있습니다.
석영 공진기에는 다음과 같은 단점도 있습니다.
- 외부 요소는 좁은 범위에서 주파수 튜닝을 허용합니다.
- 깨지기 쉬운 구조를 가지고 있습니다.
- 과도한 열을 용납하지 마십시오.
석영 공진기의 작동 원리
이 장치는 석영 판에 나타나는 피에조 효과와 저온을 기반으로 작동합니다. 요소는 주어진 각도를 관찰하면서 석영의 단결정에서 절단됩니다. 후자는 공진기의 전기화학적 매개변수를 결정합니다.
플레이트는 양면에 은 층으로 코팅되어 있습니다(백금, 니켈, 금이 적합함). 그런 다음 밀봉된 케이스에 단단히 고정됩니다. 이 장치는 자체 공진 주파수를 갖는 진동 시스템입니다.
전극이 교류 전압에 노출되면 압전 특성을 갖는 석영 판이 구부러지고 압축되고 이동합니다(결정 처리 유형에 따라 다름). 동시에 진동 회로의 인덕터 코일에서와 같이 카운터 EMF가 나타납니다.
플레이트의 고유 진동과 일치하는 주파수에서 전압이 인가되면 장치에서 공진이 발생합니다. 동시에:
- 석영 요소는 진동 진폭이 증가합니다.
- 공진기의 저항이 크게 감소합니다.
주파수가 동일한 경우 진동을 유지하는 데 필요한 에너지는 낮습니다.
회로도에서 석영 공진기의 지정
장치는 커패시터와 유사하게 지정됩니다. 차이점 : 수직 세그먼트 사이에 직사각형이 배치됩니다 - 석영 크리스탈로 만들어진 판의 상징. 직사각형의 측면과 커패시터 덮개는 간격으로 분리됩니다. 회로도 근처에는 장치의 문자 지정이있을 수 있습니다 - QX.
수정 공진기를 테스트하는 방법
작은 기기는 강한 충격을 받으면 문제가 발생합니다. 이것은 설계에 공진기를 포함하는 장치가 떨어질 때 발생합니다. 후자는 실패하고 동일한 매개변수를 교체해야 합니다.
공진기의 성능을 확인하려면 테스터가 필요합니다.트랜지스터 KT3102, 5개의 커패시터 및 2개의 저항을 기반으로 하는 방식에 따라 조립됩니다(이 장치는 트랜지스터에 조립된 석영 발진기와 유사함).
장치를 트랜지스터의베이스에 연결하고 연결의 음극에 연결하여 보호 커패시터로 장치를 보호해야합니다. 스위칭 회로의 전원 공급 장치는 일정 9V입니다. 플러스는 공진기의 주파수 매개 변수를 캡처하는 주파수 측정기인 커패시터를 통해 트랜지스터의 입력과 출력에 연결됩니다.
이 구성표는 발진 회로를 조정할 때 사용됩니다. 공진기가 양호하면 연결될 때 진동이 발생하여 트랜지스터의 이미 터에서 교류 전압이 나타납니다. 그리고 전압의 주파수는 공진기의 유사한 특성과 일치합니다.
주파수 측정기가 주파수의 발생을 등록하지 않거나 주파수의 존재를 감지하면 장치에 결함이 있지만 공칭과 많이 다르거나 납땜 인두로 케이스를 가열하면 크게 변합니다.
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