क्वार्ट्ज रेझोनेटर हे पायझो इफेक्ट, तसेच यांत्रिक अनुनाद यावर आधारित इलेक्ट्रॉनिक उपकरण आहे. हे रेडिओ स्टेशन्सद्वारे वापरले जाते, जेथे ते वाहक वारंवारता सेट करते, घड्याळे आणि टाइमरमध्ये, त्यामध्ये 1 सेकंदाचा अंतराल निश्चित करते.
सामग्री
ते काय आहे आणि आपल्याला त्याची आवश्यकता का आहे
डिव्हाइस हा एक स्त्रोत आहे जो उच्च-परिशुद्धता हार्मोनिक दोलन प्रदान करतो. त्यात, समकक्षांच्या तुलनेत, कामाची अधिक कार्यक्षमता, स्थिर पॅरामीटर्स आहेत.
आधुनिक उपकरणांची पहिली उदाहरणे 1920-1930 मध्ये रेडिओ स्टेशन्समध्ये स्थिर ऑपरेशनसह घटक म्हणून दिसली, वाहक वारंवारता सेट करण्यास सक्षम. ते:
- अलेक्झांडर एम. निकोल्सनच्या शोधाचा परिणाम म्हणून 1917 मध्ये दिसलेल्या आणि त्यांच्या अस्थिरतेसाठी उल्लेखनीय असलेल्या segnaetium मीठावर कार्यरत क्रिस्टल रेझोनेटर्स बदलले;
- ते पूर्वीचे कॉइल-कॅपॅसिटर सर्किट बदलतात जे फारसे कार्यक्षम नव्हते (300 पर्यंत) आणि तापमान बदलांमुळे प्रभावित होते.
थोड्या वेळाने क्वार्ट्ज रेझोनेटर टाइमर, घड्याळांचा अविभाज्य भाग बनले. 32768 Hz ची आंतरिक अनुनाद वारंवारता असलेले इलेक्ट्रॉनिक घटक, जे बायनरी 15-बिट काउंटरमध्ये वेळ मध्यांतर 1 सेकंदाच्या बरोबरीने सेट करते.
उपकरणे आज वापरली जातात:
- क्वार्ट्ज घड्याळे, सभोवतालच्या तापमानाची पर्वा न करता त्यांना अचूकता देते;
- मोजमाप यंत्रे, त्यांना वाचनाच्या उच्च अचूकतेची हमी देते;
- समुद्र प्रतिध्वनी साउंडर्सचा वापर सर्वेक्षण आणि तळाशी मॅपिंग, खडक, शॉअल्स, पाण्यात वस्तू शोधण्यासाठी केला जातो
- वारंवारता संश्लेषण संदर्भ ऑसिलेटरशी संबंधित सर्किट्स;
- एसएसबी किंवा टेलीग्राफ सिग्नल दर्शविणारी वेव्हमध्ये वापरलेली सर्किट;
- मध्यवर्ती वारंवारतेवर DSB सिग्नल असलेले रेडिओ;
- बँडपास फिल्टर सुपरहेटेरोडाइन प्रकार रिसीव्हर्सजे LC फिल्टरपेक्षा अधिक स्थिर आणि अधिक मजबूत आहेत.
उपकरणे वेगवेगळ्या हाऊसिंगसह बनविली जातात. ते व्हॉल्यूमेट्रिक माउंटिंगमध्ये वापरल्या जाणार्‍या लीड वायर आणि पृष्ठभाग माउंटिंगमध्ये वापरल्या जाणार्‍या SMD मध्ये विभागलेले आहेत.
त्यांचे ऑपरेशन स्विचिंग सर्किटच्या विश्वासार्हतेवर अवलंबून असते, जे प्रभावित करते:
- आवश्यक मूल्यापासून वारंवारता विचलन, पॅरामीटरची स्थिरता;
- डिव्हाइसचे वृद्धत्व दर;
- लोड कॅपेसिटन्स.
क्वार्ट्ज रेझोनेटरचे गुणधर्म
पूर्वी अस्तित्वात असलेल्या अॅनालॉग्सपेक्षा श्रेष्ठ, जे अनेक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट्समध्ये डिव्हाइसला अपरिहार्य बनवते आणि डिव्हाइसची व्याप्ती स्पष्ट करते. याचा पुरावा आहे की त्याच्या शोधापासून पहिल्या दशकात युनायटेड स्टेट्समध्ये 100,000 हून अधिक युनिट्सचे उत्पादन केले गेले आहे (इतर देशांची गणना नाही).
क्वार्ट्ज रेझोनेटर्सच्या सकारात्मक गुणधर्मांपैकी, लोकप्रियता, उपकरणांची मागणी स्पष्ट करते:
- चांगल्या गुणवत्तेचा घटक, ज्याची मूल्ये - 104-106 - पूर्वी वापरलेल्या अॅनालॉग्सच्या पॅरामीटर्सपेक्षा जास्त आहेत (300 गुणवत्तेचा घटक आहे);
- लहान परिमाणे, जे मिलिमीटरच्या अंशांमध्ये मोजले जाऊ शकतात;
- तापमानाचा प्रतिकार, त्याचे चढउतार;
- दीर्घ सेवा जीवन;
- उत्पादन सुलभता;
- मॅन्युअल ट्यूनिंगशिवाय उच्च दर्जाचे कॅस्केड फिल्टर तयार करण्याची शक्यता.
क्वार्ट्ज रेझोनेटर्सचेही तोटे आहेत:
- बाह्य घटक एका अरुंद श्रेणीत वारंवारता ट्यूनिंगला परवानगी देतात;
- एक नाजूक रचना आहे;
- जास्त उष्णता सहन करू नका.
क्वार्ट्ज रेझोनेटरच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत
हे उपकरण पायझो इफेक्टच्या आधारावर कार्य करते, जे क्वार्ट्जच्या प्लेटवर आणि कमी-तापमानावर दिसून येते. दिलेल्या कोनाचे निरीक्षण करून, क्वार्ट्जच्या एकाच क्रिस्टलमधून घटक कापला जातो. नंतरचे रेझोनेटरचे इलेक्ट्रोकेमिकल पॅरामीटर्स निर्धारित करते.
प्लेट्स दोन्ही बाजूंनी चांदीच्या थराने लेपित आहेत (प्लॅटिनम, निकेल, सोने योग्य आहेत). मग ते केसमध्ये घट्टपणे निश्चित केले जातात, जे सीलबंद केले जाते. डिव्हाइस ही एक दोलन प्रणाली आहे ज्याची स्वतःची रेझोनंट वारंवारता असते.
जेव्हा इलेक्ट्रोड्स पर्यायी व्होल्टेजच्या संपर्कात येतात, तेव्हा क्वार्ट्ज प्लेट, ज्यामध्ये पायझोइलेक्ट्रिक गुणधर्म असतात, वाकतात, कॉम्प्रेस होतात, शिफ्ट होतात (क्रिस्टल प्रक्रियेच्या प्रकारावर अवलंबून असते). त्याच वेळी त्यामध्ये एक काउंटर EMF दिसतो, जसे की ऑसीलेटिंग सर्किटमधील इंडक्टर कॉइलमध्ये.
जेव्हा प्लेटच्या नैसर्गिक दोलनाशी एकरूप होणार्‍या वारंवारतेवर व्होल्टेज लागू केले जाते, तेव्हा उपकरणामध्ये अनुनाद होतो. त्याच वेळी:
- क्वार्ट्ज घटकामध्ये दोलनाच्या मोठेपणामध्ये वाढ होते;
- रेझोनेटरचा प्रतिकार मोठ्या प्रमाणात कमी झाला आहे.
फ्रिक्वेन्सीच्या समानतेच्या बाबतीत, दोलन राखण्यासाठी आवश्यक ऊर्जा कमी असते.
सर्किट आकृतीमध्ये क्वार्ट्ज रेझोनेटरचे पदनाम
डिव्हाइस कॅपेसिटर प्रमाणेच नियुक्त केले आहे. फरक: उभ्या विभागांमध्ये एक आयत ठेवला आहे - क्वार्ट्ज क्रिस्टल बनलेल्या प्लेटचे प्रतीक. आयताच्या बाजू आणि कॅपेसिटर कव्हर एका अंतराने विभक्त केले जातात. स्कीमॅटिकमध्ये जवळपास डिव्हाइसचे एक अक्षर पदनाम असू शकते - QX.
क्वार्ट्ज रेझोनेटरची चाचणी कशी करावी
जर त्यांना जोरदार धक्का बसला तर लहान उपकरणांमध्ये समस्या उद्भवतात. हे घडते जेव्हा त्यांच्या डिझाइनमध्ये रेझोनेटर असलेली उपकरणे पडतात. नंतरचे अयशस्वी आणि समान पॅरामीटर्ससाठी बदलण्याची आवश्यकता आहे.
कामगिरीसाठी रेझोनेटर तपासण्यासाठी परीक्षक आवश्यक आहे.हे ट्रान्झिस्टर KT3102, 5 कॅपेसिटर आणि 2 प्रतिरोधकांवर आधारित योजनेनुसार एकत्र केले जाते (डिव्हाइस क्वार्ट्ज ऑसीलेटरसारखे आहे, ट्रान्झिस्टरवर एकत्र केले आहे).
संरक्षक कॅपेसिटरसह डिव्हाइसचे संरक्षण करून, ट्रान्झिस्टरच्या पायथ्याशी आणि कनेक्शनमधील नकारात्मक खांबाशी डिव्हाइस कनेक्ट करणे आवश्यक आहे. स्विचिंग सर्किटचा वीज पुरवठा स्थिर 9V आहे. प्लस हे ट्रान्झिस्टरच्या इनपुटशी, त्याच्या आउटपुटशी जोडलेले आहे - कॅपेसिटरद्वारे - एक वारंवारता मीटर, जे रेझोनेटरचे वारंवारता पॅरामीटर्स कॅप्चर करते.
ऑसिलेशन सर्किट ट्यूनिंग करताना योजना वापरली जाते. जेव्हा रेझोनेटर चांगला असतो, तेव्हा कनेक्ट केल्यावर ते दोलन निर्माण करते, ज्यामुळे ट्रान्झिस्टरच्या एमिटरवर एक पर्यायी व्होल्टेज दिसून येतो. आणि व्होल्टेजची वारंवारता रेझोनेटरच्या समान वैशिष्ट्याशी जुळते.
फ्रिक्वेंसी मीटरने वारंवारतेची नोंद न केल्यास किंवा वारंवारतेची उपस्थिती आढळल्यास डिव्हाइस सदोष आहे, परंतु ते - एकतर नाममात्रापेक्षा बरेच वेगळे आहे किंवा सोल्डरिंग लोहासह केस गरम करताना मोठ्या प्रमाणात बदलते.
संबंधित लेख:
