2.3. Унификация и стандартизация
Унификация и стандартизация резонаторов ведется уже длительное время. Начавшись в рамках отдельных предприятий, а затем и стран, с конца 50-х годов она осуществляется МЭК.
Россия в числе других промышленно развитых стран активно участвует в работе МЭК и его технического комитета № 49, занимающегося вопросами стандартизации пьезоэлектрических устройств, в том числе и резонаторов. Учитывая, что большинство стран придерживается стандартов МЭК, отечественные стандарты в большинстве своем соответствуют стандартам МЭК, и ведется работа по приведению их в полное соответствие. При экспортных поставках резонаторов заказчики, как правило, требуют соответствия стандартам MЭK. Стандартизация коснулась, прежде всего, конструкций резонаторов — формы и размеров их корпусов, видов, числа и расположения выводов и правил соединения их с электродами пьезоэлементов, что существенно с точки зрения взаимозаменяемости резонаторов, изготовленных разными предприятиями.
Стандартизованы также величины внешних воздействий механических и климатических факторов, а также условия и методы испытаний. Стандартизованы терминология, основные параметры и характеристики, их определения. Рассмотрим некоторые вопросы стандартизации, существенные для потребителей резонаторов.
Условные обозначения
Для резонаторов установлены стандартные условные обозначения, которые полагается использовать в технической документации и которые по возможности маркируются на корпусе резонатора и вписываются в их паспорта .
Условные обозначения делятся на полные, содержащие наиболее существенную информацию о параметрах резонатора, и сокращенные, связанные через регистрационный номер с технической документацией, в которой содержится нужная информация.
Условное обозначение конкретного резонатора состоит из чередующихся групп букв и цифр, обозначающих различные характеристики. Первая буква Р ставится для всех случаев, так как она является начальной слова "резонатор" и обозначает его. Вторая буква обозначает вид пьезоэлектрика (для кварца — К, для танталата лития — Т). Следующее за ними число обозначает регистрационный номер резонатора, а две буквы за ними — вариант типа корпуса. Далее следует число, обозначающее класс точности настройки частоты. Следующие буквы обозначают интервал температур и величину изменения частоты в этом интервале, а стоящее за ней число есть значение номинальной частоты в килогерцах, если за числом стоит буква К, или в мегагерцах, если за числом стоит буква М. Пример такого обозначения:
РК483КА-15ДР-5000К.
Полное условное обозначение содержит следующую информацию: резонатор кварцевый с регистрационным номером 483 в стеклянном корпусе типа КА, с точностью настройки частоты ±20,0*10-6, изменением частоты от температуры ±25,0*10-6 в интервале температур —40...85°С, с номинальной частотой 5000 кГц.
Пример сокращенного обозначения выглядит следующим образом:
РК483-5000К. Это обозначение содержит только информацию, свидетельствующую, что резонатор кварцевый, имеет регистрационный номер 483 и номинальную частоту 5000 кГц.
В технической документации стандартом в зависимости от назначения обязательно указываются следующие электрические параметры: сопротивление R1 (или добротность), индуктивность L1, параллельная емкость С0 и емкостный коэффициент r=Co/C1.
Отклонение рабочей частоты резонатора от номинального значения (точность настройки) в технической документации устанавливается в пределах одного из допусков, имеющихся в табл. 2.
Интервалы рабочих температур, температура настройки частоты и их условные обозначения приведены в табл. 4. Допустимые (наибольшие) изменения рабочей частоты в интервале рабочих температур приведены в табл. 5, в которой указаны и их условные буквенные обозначения. Стандартом установлен ряд значений на ослабление побочных резонансов по отношению к основному, не менее: 6, 10, 20, 30, 40, 50 60 дБ. Из них первые три значения — для генераторных резонаторов. Установлены также ряды значений на изменение рабочей частоты резонаторов за время минимальной наработки и в течение срока хранения.
Стандартизация коснулась, как следует из названия стандарта, только кварцевых резонаторов, однако при составлении технической документации на резонаторы из других пьезоэлектриков за основу берут стандартизованные значения приведенных выше величин. На кварцевые резонаторы имеются ГОСТы, содержащие как общие, так и частные технические условия.
Стандартизация коснулась также методов испытаний и измерений параметров резонаторов. Здесь очень полезны публикации МЭК , в которых основное внимание уделено пассивным методам измерения динамических параметров в П-образном четырехполюснике. Методы измерения параметров резонаторов изложены также в отраслевых стандартах .
В технической литературе нередко вместо родовых обозначений резонаторов приводят стандартные обозначения срезов ПЭ, содержащие численные значения углов поворота некоторой исходной ориентации ПЭ. Этой системой обозначений ориентации ПЭ пользуются в основном разработчики и изготовители резонаторов. Она мало знакома и не всегда требуется потребителям, поэтому и не описывается в данной книге. Потребителям достаточно использовать данные, приведенные в табл. 3, в .которой родовые обозначения резонаторов снабжены обозначениями ориентации ПЭ в стандартной форме с численными значениями угловых поворотов.