4.7. Управління частотою кварцового генератора.

В практичних схемах кварцових генераторів іноді є необхідність здійснити точне підстроєння його частоти. Це пов'язано з різними причинами (наприклад, точне підстроєння частоти несучої передавача, частоти генератора кварцового годинника і т.д.) тому в схемі повинне бути оперативне регулювання частоти, не пов'язане з якимсь конструктивним переобладнанням схеми. В принципі зміну частоти кварцового резонатора можна здійснити зміною товщини пластини кварца, зміною тиску на грані пластини, зміною тиску газу в балоні ,

куди поміщений кварц з метою ізоляції від зовнішнього середовища і інші методи. Одначе вони не дозволяють оперативно здійснити

підстроєний частоти кварцового резонатора, який вже розміщений в схе­мі радіотехнічного пристрою. Тому використовуються схемотехнічні способи зміни частоти генерації, принципи здійснення яких полягають в ви­користанні реактивностей підстроєння (рис. 4.13).

Рис 4.13. Способи підстроєння частоти кварцового

резонатора

Нагадаємо, що кварцова пластина має унікальні величини реактивностей (L_кв - десяті долі генрі, С_кв - десяті долі пікофарад), тому приєднані послідовно індуктивність L_п чи єдності С_п пара­лельно мало змінює резонансну частоту кварцу (рис. 4.13а). Це, од­наче, дає можливість на невелику величину змінювати частоту генера­ції (близько 0,01 % ... 0,1 %), що дозволяє здійснити підстроєння частоти КГ. Якщо послідовно з кварцем ввімкнути підстроюючу ємність С_п, то це в незначній мірі збільшить резонансну частоту f > f_кв (рис. 4.13б), при послідовному ввімкненні підстроюючої індуктивності L_п - зменшить резонансну частоту, оскільки в незнач­ній мірі збільшиться індуктивність коливальної системи (рис.4.13в). Якщо послідовно кварцу ввімкнені L_п і С_п (рис.4.13г), то можна здійснити точне встановлення частоти генерації f ≈ f_кв оскільки ємність С_п дозволяє провести збільшення частоти, a L_п -змен­шення. При паралельному ввімкненні ємності С_п (рис. 4.13д) збіль­шується загальна ємність коливальної системи, тому частота генерації може бути зменшена. Практичні схеми КГ з підстроєнням частоти зображені на рис. 4.14.

Рис. 4.14. Практичні схеми кварцових генераторів

з підстроєнням частоти.

На рис. 4.14а зображена широко відома двоконтурна осцилятори

схема КГ з підстроюючою ємністю С_п, яка дозволяє збільшити частоту генерації, оскільки вона ввімкнена послідовно з кварцом. Дуже часто для розширення смуги пропускання кварцу і зменшення його добротності для більшого зсуву частоти паралельно кварцу вмикається шунтуючий резистор R_ш > 0,5…2 МОм. Така ж схема зображена на

рис. 4.14г, де замість С_п використовується варікап VD1, на який може бути подана пилкоподібна напруга. Це дозволяє здійснити частотну модуляцію вихідної напруги кварцового генератора. Варікап живиться від дільника напруги R1, R2, яка подається через блокую­чий резистор R_бл. Ввімкнення підстроюючих елементів можливо в фільтровій схемі КГ на двох інверторах (рис. 4.14б), яка є характер­ною для електронних годинників. При допомозі підстроюючих конденсаторів С_п1 можливе збільшення частоти генерації, при допомозі С_п2 - зменшення.