2 .4.5 Стабілізація частоти вихідних коливань в автогенераторах
Частота генерованих коливань визначається не лише параметрами коливального контура або фазуючого RC-ланцюжка, але і параметрами інших активних і пасивних елементів схеми. Зміни у будь-якому з них, зумовлені дестабілізуючими факторами, призводить до зміни частоти генерування. Основними дестабілізуючими факторами є: коливання температури навколишнього середовища, коливання напруги джерела живлення, зміни атмосферного тиску, і вологи, старіння елементів у часі, зміни навантаження у автогенератора.
Стабільність частоти оцінюють абсолютною нестабільністю f, що являє собою різницю між номінальною частотою fгnom та її новим значенням після дії дестабілізуючого фактора, або відносною нестабільністю f/f, що виражається в мільйонних частинах або процентах. Відносною нестабільністю користуються ля порівняння генераторів різного призначення або таких, що працюють у різних діапазонах частот. Стабільність частоти автогенератора тим більша, чим вища добротність вибіркового ланцюжка.
Для збільшення добротності частотно-вибіркових чотириполюсників (коливальних контурів, фазуючих RC-кіл) слід знижувати активні втрати в котушках індуктивності при їх проектуванні, а також забезпечувати великий запас підсилення в підсилювальних ланках автогенераторів. Остання обставина не лише сприяє підвищенню добротності частотно-вибіркових RC-чотириполюсників, але і дозволяє вводити частотно-незалежні кола негативного зворотного зв'язку, які знижують нестабільність частоти і покращують інші показники автогенераторів.
Високу стабільність частоти мають автогенератори з кварцовою стабілізацією. В таких автогенераторах використовують кварцові резонатори з п'єзоелектричними властивостями. Еквівалентна схема кварцового резонатора показана на рис. 2.51. Він складається з кварцового елемента, що являє собою моноблок природного або штучного кварцу у вигляді пластинки із спеціально орієнтованими відносно кристалографічної осі поверхнями, електродів і кварцотримача. Кварцовий елемент з електродами у вигляді металізованих плівок і кварцотримачем розташовують у герметизованому металевому або скляному балоні електронно-вакуумних ламп.
Я
кщо
до кварцової пластинки підвести змінну
напругу, то вона здійснюватиме механічні
коливання, частота яких залежить лише
від розмірів і виду вирізу пластинки.
Оскільки розміри пластинки сталі, то і
частота коливань стала. Механічні
коливання кварцу, у свою чергу, збуджують
власні електричні коливання. Коли власна
частота кварцу збігається з частотою
прикладеної до пластинки напруги, настає
явище резонансу, і амплітуди механічних
коливань максимальні. Добротність
кварцового резонатора Qкв
становить (2 ... 6)106,
чого неможливо досягти в контурі із
зосередженими параметрами.
Література
Основы промышленной электроники. Руденко В.С., Сенько В.И., Трифонюк В.В. —К.: Выща шк., Головное изд.-во, 1985 — 400 с.
Королёв Г.В. Электронные устройства автоматики: Учеб. пособие. — 2-е изд., прераб. и доп. М.: Высш. шк. — 1991.— 256 с. , ил.
Микроэлектронные устройства автоматики: Учеб. Пособие для вузов /А.А. Сазонов, А.Ю. Лукичев, В.Т. Николаев и др.; Под ред. А.А.Сазонова — М.: Энергоатомиздат, 1991.— 384 с.: ил.
Пішенін В.О., Коц І.В., Нікітіна Н.В. Електроніка і мікропроцесорна техніка. Частина І. Елементна база промислової електроніки. Навчальний посібник. — Вінниця: ВДТУ, 2001. — 67 с.
Руденко В.С. та ін. Промислова електроніка: Підручник / В.С. Руденко, В.Я. Ромашко, В.В. Трифонюк. — К.: Либідь, 1993. — 432 с. іл.
Скаржепа В.А. и др. Электроника и микросхемотехника : Лабораторный практикум —К.: Выща шк., 1989.
Токхейм Р.Основы цифровой электроники: Пер. с англ. — М.: Мир, 1988 — 392 с. ил.
Электронные промышленные устройства: Учеб. для студ. вузов спец. “Пром. электрон” / В.И. Васильев, Ю.М. Гусев, В.М. Миронов и др. — М.: Высш. шк., — 1988. — 303 с.: ил.