Кварцевые резонаторы и генераторы (877,80 руб.)

Стр.2

Стр.3

Стр.4

УДК 621.373(075) ББК 32.848-041.3я73 Х76 Рецензенты: Е. Д. Бычков, д-р техн. наук, профессор кафедры «Телекоммуникационные, радиотехнические системы и сети» ОмГУПС; А. А. Губарев, канд. техн. наук, начальник отдела разработки НПО «МИР» Хоменко, И. В. Х76 Кварцевые резонаторы и генераторы : учеб. пособие / И. В. Хоменко, А. В. Косых ; Минобрнауки России, ОмГТУ. – Омск : Изд-во ОмГТУ, 2018. – 160 с. : ил. ISBN 978-5-8149-2583-1 Приведены основы теории, расчёта и моделирования схем автогенераторов, сведения о принципе действия кварцевых резонаторов, их электрических и эксплуатационных характеристиках. Даны описания моделей кварцевых резонатора и автогенератора с результатами моделирования. Представлены варианты заданий и примеры расчётов. Предназначено для студентов очной и заочной форм обучения по радиотехническим направлениям и профилям, изучающих дисциплины «Устройства генерирования и формирования сигналов», «Радиопередающие устройства», «Устройства генерирования и синтеза частот». Может быть использовано при подготовке к аттестации по указанным дисциплинам, при выполнении домашних заданий, расчётно-графических работ, курсового проектирования, расчётов автогенераторов для выпускных квалификационных работ. УДК 621.373(075) ББК 32.848-041.3я73 Печатается по решению редакционно-издательского совета Омского государственного технического университета ISBN 978-5-8149-2583-1 2 © ОмГТУ, 2018

Стр.2

ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ ...............................................................................................................5 1. КВАРЦЕВЫЕ РЕЗОНАТОРЫ .............................................................................6 1.1. ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ .......................................................................6 1.2. МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ ......................................................................... 11 1.3. КОНСТРУКЦИЯ КВАРЦЕВОГО РЕЗОНАТОРА ...................................................... 16 1.4. ЭКВИВАЛЕНТНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА КВАРЦЕВОГО РЕЗОНАТОРА ........... 17 1.5. ТИПЫ СРЕЗОВ КВАРЦЕВЫХ ПЛАСТИН .............................................................. 23 1.6. ТЕМПЕРАТУРНО-ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КВАРЦЕВЫХ РЕЗОНАТОРОВ .................................................................................... 25 1.7. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ КВАРЦЕВЫХ РЕЗОНАТОРОВ ....................................... 30 1.8. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ ......................................................... 38 2. АВТОГЕНЕРАТОРЫ ......................................................................................... 40 2.1. АВТОГЕНЕРАТОРЫ. БАЛАНС АМПЛИТУД. БАЛАНС ФАЗ ................................... 40 2.2. СХЕМЫ АВТОГЕНЕРАТОРОВ ............................................................................ 46 2.2.1. Генераторы по трёхточечной схеме ..................................................... 47 2.2.2. Анализ трёхточечной ёмкостной схемы кварцевого генератора ....... 51 2.2.3. Анализ влияния угла отсечки на мощность рассеивания в кварцевом резонаторе .................................................................................. 59 2.2.4. Расчёт элементов емкостной трёхточечной схемы кварцевого генератора с учётом рассеиваемой мощности на резонаторе ..................... 61 2.3. СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОЙ СТАБИЛЬНОСТИ ЧАСТОТЫ КГ ........ 64 2.4. УПРАВЛЯЕМЫЙ КВАРЦЕВЫЙ АВТОГЕНЕРАТОР ................................................ 68 2.4.1. Расчёт управляющей ёмкости .............................................................. 70 2.4.2. Анализ схемы управляемого кварцевого автогенератора .................. 75 2.4.3. Частотно-модулированные кварцевые автогенераторы ..................... 83 2.5. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ ......................................................... 84 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ .......................................................................................... 86 3.1. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ............................................................ 86 3.1.1. Модель кварцевого резонатора ............................................................ 86 3.1.2. Модель трёхточечной схемы кварцевого генератора ......................... 89 3.1.3. Синтез ТЗП на основе математического моделирования ................... 97 4. ПРАКТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ И ПРИМЕРЫ РАСЧЁТА АВТОГЕНЕРАТОРОВ ......................................................................................... 100 3

Стр.3

4.1. РАСЧЁТ LC-АВТОГЕНЕРАТОРА ...................................................................... 100 4.2. РАСЧЁТ КВАРЦЕВОГО АВТОГЕНЕРАТОРА ....................................................... 108 5. ТЕМЫ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ ..................................................... 119 5.1. ВЫБОР УГЛА СРЕЗА КВАРЦЕВОГО РЕЗОНАТОРА ДЛЯ ГЕНЕРАТОРА .................. 119 5.2. РАЗРАБОТКА И РАСЧЁТ СХЕМЫ УПРАВЛЯЮЩЕЙ ЁМКОСТИ ............................ 121 5.3. РАЗРАБОТКА И РАСЧЁТ СХЕМЫ АВТОГЕНЕРАТОРА ........................................ 123 ЗАКЛЮЧЕНИЕ .................................................................................................... 130 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК .................................................................. 131 ПРИЛОЖЕНИЕ 1. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ КВАРЦЕВОГО РЕЗОНАТОРА ................................................................................... 134 ПРИЛОЖЕНИЕ 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ КВАРЦЕВОГО ГЕНЕРАТОРА ................................................................................... 137 ПРИЛОЖЕНИЕ 3. РАСЧЁТ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕРМОЗАВИСИМОГО ПОТЕНЦИОМЕТРА ..... 143 4

Стр.4